Numerical Simulations of Self-Gravitating Systems Through Collision less Boltzmann Equation on Six-Dimensional Phase Space

六维相空间上无碰撞玻尔兹曼方程对自引力系统的数值模拟

基本信息

批准号：
21654026
负责人：
YOSHIKAWA Kohji
金额：
$ 2.11万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21654026/
关键词：
数値シミュレーション自己重力系ボルツマン方程式

项目摘要

We develop a numerical simulation code for self-gravitating systems which directly integrates the collisionless Boltzmann equation coupled with the Poisson equation on the six-dimensional phase space, and perform, for the first time, a set of numerical simulations of self-gravitating systems using the collisionless Boltzmann equation with a scientifically meaningful problem size. Furthermore, by comparing the results obtained from both of our numerical simulations and conventional N-body simulations, we confirm the validity of our numerical method and estimate its advantage and disadvantages over the conventional N-body method. We also adopt our method to numerical simulations of the large-scale structure formation in the universe by extending our implementation into the cosmological comoving frame, and confirm its validity again by comparing the results with those from conventional N-body simulations.

我们为自磨削系统开发了数值仿真代码，该代码直接整合了六维相空间上的无碰撞玻尔兹曼方程以及泊松方程，并首次使用无碰撞的boltzmann方程与科学意义的问题大小进行自我填充系统的数值模拟。此外，通过比较我们从我们的数值模拟和常规N体模拟中获得的结果，我们确认了数值方法的有效性，并估算了其优势和缺点，而缺乏依据比常规的N体方法。我们还通过将我们的实施扩展到宇宙学的共同框架中，通过将我们的实施扩展到宇宙中的大规模结构形成，并通过将结果与常规N体模拟的结果进行比较，并再次确认其有效性，从而采用了我们的方法。

项目成果

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Can electron distribution functions be derived through the Sunyaev-Zel'dovich effect?

可以通过 Sunyaev-Zeldovich 效应导出电子分布函数吗？

DOI：
10.1051/0004-6361/201016036
发表时间：
2011
期刊：
Astronomy & Astrophysics
影响因子：
6.5
作者：
Prokhorov;D. A.;Colafrancesco;S.;Akahori;T.;Yoshikawa;K.;Nagataki;S.;Seon;K.-I.
通讯作者：
K.-I.

Non-Equilibrium Ionization State and Two-Temperature Structure in the Bullet Cluster 1E 0657−56

子弹团 1E 0657−56 中的非平衡电离态和双温结构

DOI：
10.1093/pasj/64.1.12
发表时间：
2011
期刊：
Publications of the Astronomical Society of Japan
影响因子：
2.3
作者：
T. Akahori;K. Yoshikawa
通讯作者：
K. Yoshikawa

A high-frequency study of the Sunyaev-Zel'dovich effect morphology in galaxy clusters

星系团中 Sunyaev-Zeldovich 效应形态的高频研究

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
Monthly Notice of the Royal Astronomical Society
影响因子：
0
作者：
Prokhorov;D. A.;Colafrancesco;S.;Akahori;T.;Million;E. T.;Nagataki;S.;Yoshikawa;K
通讯作者：
K

argot: accelerated radiative transfer on grids using oct‐tree