ГАДЖЕТ
 |
GADGET — это бесплатное программное обеспечение для космологического моделирования N-тел / SPH, написанное Фолькером Спрингелем из Института астрофизики Макса Планка . Название представляет собой аббревиатуру от «Галактики с взаимодействием темной материи и газа». Он выпущен под лицензией GNU GPL . [1] Его можно использовать, например, для изучения формирования галактик. [2] и темная материя . [3]
Описание
[ редактировать ]GADGET вычисляет гравитационные силы с помощью алгоритма иерархического дерева (опционально в сочетании со схемой сетки частиц для дальнодействующих гравитационных сил) и представляет жидкости с помощью гидродинамики сглаженных частиц (SPH). Код можно использовать для изучения изолированных систем или для моделирования, включающего космологическое расширение пространства , как с периодическими граничными условиями, так и без них. Во всех этих типах моделирования GADGET отслеживает эволюцию самогравитирующей бесстолкновительной системы N тел и позволяет газовую динамику дополнительно включать . Как расчет силы, так и временной шаг в GADGET полностью адаптивны, с динамическим диапазоном, который в принципе неограничен.
Таким образом, GADGET можно использовать для решения широкого спектра интересных астрофизических проблем, начиная от столкновения и слияния галактик и заканчивая формированием крупномасштабной структуры во Вселенной. С учетом дополнительных физических процессов, таких как радиационное охлаждение и нагрев, GADGET также можно использовать для изучения динамики газовой межгалактической среды или для решения задач звездообразования и его регулирования с помощью процессов обратной связи.
История
[ редактировать ]Первая публичная версия (GADGET-1, выпущенная в марте 2000 г.) [4] был создан в рамках докторского проекта Волкера под руководством Саймона Уайта . Позже код постоянно совершенствовался во время постдоков Фолькера Шрингеля в Центре астрофизики | Гарвардский и Смитсоновский институт и Институт Макса Планка в сотрудничестве с Саймоном Уайтом и Ларсом Хернквистом .
Вторая публичная версия (GADGET-2, выпущенная в мае 2005 г.) [5] содержит большинство этих улучшений, за исключением многочисленных физических модулей, разработанных для кода, которые выходят за рамки гравитации и обычной газодинамики. Наиболее важные изменения заключаются в новой модели интеграции по времени, новом модуле древовидного кода, новой схеме связи для гравитационных и SPH-сил, новой стратегии декомпозиции доменов , новой формулировке SPH, основанной на энтропии как независимой переменной, и, наконец, в добавление функциональности TreePM.
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Космологическое моделирование с помощью GADGET» . Институт астрофизики Макса Планка . Проверено 21 января 2018 г.
- ^ Фогельсбергер, Марк; Мариначчи, Федерико; Торри, Пол; Пухвейн, Эвальд (январь 2020 г.). «Космологическое моделирование образования галактик» . Обзоры природы Физика . 2 (1): 42–66. дои : 10.1038/s42254-019-0127-2 . hdl : 1721.1/129432 . ISSN 2522-5820 .
- ^ Ангуло, Рауль Э.; Хан, Оливер (декабрь 2022 г.). «Крупномасштабное моделирование темной материи» . Живые обзоры по вычислительной астрофизике . 8 (1). arXiv : 2112.05165 . дои : 10.1007/s41115-021-00013-z . ISSN 2367-3621 .
- ^ Спрингель, Волкер; Ёсида, Наоки; Уайт, Саймон Д.М. (апрель 2001 г.). «GADGET: программа для бесстолкновительного и газодинамического космологического моделирования» (PDF) . Новая астрономия . 6 (2): 79–117. arXiv : astro-ph/0003162 . Бибкод : 2001NewA....6...79S . дои : 10.1016/S1384-1076(01)00042-2 . S2CID 5879269 . Проверено 21 января 2018 г.
- ^ Спрингель, Волкер (21 декабря 2005 г.). «Код космологического моделирования GADGET-2» (PDF) . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 364 (4): 1105–1134. arXiv : astro-ph/0505010 . Бибкод : 2005MNRAS.364.1105S . дои : 10.1111/j.1365-2966.2005.09655.x . S2CID 16378825 . Проверено 21 января 2018 г.