Vlasov 与 N-body 对比：Hénon 球
宇宙学与河外天体物理
2015-05-27 v1 星系天体物理
摘要
我们对 Gadget 模拟中粒子分布所追踪的相空间密度与采用分裂算法的球形 Vlasov 求解器所得结果进行了详细比较。所考虑的系统是经加窗（apodized）的 Hénon 球，其位力比取两个值，R ~ 0.1 和 0.5。在检验 N-body 模拟很好地保持了球对称后，进行了直观与定量的比较。特别地，我们引入了新的统计量、关联子和熵估计量，基于 N-body 模拟是否实际随机追踪 Vlasov 相空间密度的似然。当考虑到 N-body 与 Vlasov 代码的局限，即前者由于粒子散粒噪声导致的集体效应，后者由于相空间网格有限分辨率导致的扩散和可能的非线性不稳定性，我们发现两种方法极其一致，即使在发展出非平凡物理不稳定性的相空间区域也是如此。然而，在较冷的情形 R=0.1，即便使用 N=10 个粒子，仍无法证明 N-body 结果在若干动力学时间后的实际数值收敛。
引用
@article{arxiv.1504.07337,
title = {Vlasov versus N-body: the H\'enon sphere},
author = {S. Colombi and T. Sousbie and S. Peirani and G. Plum and Y. Suto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.07337},
year = {2015}
}
备注
19 pages, 11 figures, MNRAS, in press