Массовое разрешение

Может ли кто-нибудь определить массовое разрешение в терминах космологических симуляций, таких как симуляция тысячелетия? Это просто наименьшая масса, которую может иметь частица темной материи и которая все еще может быть обнаружена симуляцией?

Ответы (1)

Массовое разрешение частиц

Обычно в моделировании N-тел или SPH термин «массовое разрешение» относится к массе отдельной частицы, которая обычно (но не всегда) имеет одинаковую массу.

Одну частицу всегда можно «обнаружить» при моделировании, поскольку мы контролируем координаты всех частиц, но структура нескольких частиц становится нечеткой, если число частиц слишком мало.

Массовое разрешение структур

Масса наименьшей разрешенной структуры зависит от вашего определения «разрешенной». Это может быть, скажем, 10 или 100 частиц, в зависимости от того, какое количество вы хотите измерить и насколько точно вы хотите.

Например, чтобы определить массу структуры, вам нужно уметь подсчитывать количество частиц в структуре. Но как узнать, где остановиться в более или менее непрерывном поле частиц?

Один из способов - определить приблизительный центр масс Икс С М (приблизительно, поскольку она может быть точной только после определения всех связанных частиц), рассчитайте среднюю плотность р внутри сферы с центром Икс С М (что будет выше, чем в среднем по миру, так как вы начали с избыточной плотности), и увеличивайте радиус до тех пор, пока р падает ниже некоторого порога (например, в 200 раз выше среднего мирового показателя). Если количество частиц слишком мало, р будет быстро меняться между каждой итерацией, делая вашу массу неточной. По моему опыту, нужно как минимум десять частиц.

Если вас интересует структура межзвездной среды в галактике в гидродинамическом (т.е. SPH) моделировании, вам, вероятно, потребуется больше частиц, чем это. Но я думаю, будет справедливо сказать, что люди расходятся во мнениях относительно того, сколько частиц необходимо для разрешения галактики.