Galaxy halo expansions: a new biorthogonal family of potential-density pairs
Galaxy halo expansions: a new biorthogonal family of potential-density pairs
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星系晕扩张：新的双正交族势密度对
DOI：
10.1093/mnras/sty296
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发表时间：
2018
影响因子：
4.8
通讯作者：
Lilley E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lilley E
（暗）晕引力场的有效扩展在星系建模中有两个主要用途：首先，它们提供了数字构造（或真实）宇宙晕的紧凑表示，结合了三轴性、不平衡性或其他畸变的影响。其次，它们为N体系统演化中使用的自洽场扩展算法提供了基础函数。我们提出了使用拉盖尔多项式的汉克尔变换构造的新的双正交势密度对族。最低阶密度基函数是双幂律分布，在小半径处像 ρ∼r−2+1/α 那样尖点，并具有渐近密度衰减，如 ρ∼r−3−1/(2α) 。这里，α是满足α≥1/2的参数。因此，该族跨越了数值模拟中发现的内密度尖点的范围，但与赵推论并由 Hernquist 和 Ostriker 举例说明的唯一先前已知族的相应成员相比，其外坡度要浅得多，因此也更现实。当 α = 1 时，最低阶密度剖面具有 ρ∼r−1 的内密度尖点和 ρ∼r−3.5 的外密度斜率，类似于著名的 Navarro, Frenk & White (NFW) 模型。因此，我们证明我们的新展开比竞争性的 Hernquist-Ostriker 展开更能准确地表示扁平 NFW 光环。我们通过分析一组数值构造的光环并提供膨胀系数的分布来利用我们的新膨胀。
Efficient expansions of the gravitational field of (dark) haloes have two main uses in the modelling of galaxies: first, they provide a compact representation of numerically constructed (or real) cosmological haloes, incorporating the effects of triaxiality, lopsidedness or other distortion. Secondly, they provide the basis functions for self-consistent field expansion algorithms used in the evolution ofN-body systems. We present a new family of biorthogonal potential-density pairs constructed using the Hankel transform of the Laguerre polynomials. The lowest order density basis functions are double-power-law profiles cusped like ρ ∼r−2+1/αat small radii with asymptotic density fall-off like ρ ∼r−3−1/(2α). Here, α is a parameter satisfying α ≥ 1/2. The family therefore spans the range of inner density cusps found in numerical simulations, but has much shallower – and hence more realistic – outer slopes than the corresponding members of the only previously known family deduced by Zhao and exemplified by Hernquist & Ostriker. When α = 1, the lowest order density profile has an inner density cusp of ρ ∼r−1and an outer density slope of ρ ∼r−3.5, similar to the famous Navarro, Frenk & White (NFW) model. For this reason, we demonstrate that our new expansion provides a more accurate representation of flattened NFW haloes than the competing Hernquist-Ostriker expansion. We utilize our new expansion by analysing a suite of numerically constructed haloes and providing the distributions of the expansion coefficients.
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DOI：
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发表时间：
1973
期刊：
影响因子：
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作者：
M. Clutton
通讯作者：
M. Clutton
引力系统物理学 I：平衡与稳定性
DOI：
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发表时间：
1984
期刊：
影响因子：
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作者：
A. Fridman;V. L. Poliachenko
通讯作者：
V. L. Poliachenko
DOI：
10.1111/j.1365-2966.2004.07586.x
发表时间：
2003-11
影响因子：
4.8
作者：
J. Navarro;E. Hayashi;C. Power;A. Jenkins;C. Frenk;S. White;V. Springel;J. Stadel;T. Q. U. O. Vict
通讯作者：
J. Navarro;E. Hayashi;C. Power;A. Jenkins;C. Frenk;S. White;V. Springel;J. Stadel;T. Q. U. O. Vict
幂律圆盘的稳定性 - II. 全局螺旋模式
DOI：
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发表时间：
1998
期刊：
影响因子：
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作者：
N. Evans;J. Read
通讯作者：
J. Read
DOI：
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发表时间：
1961
期刊：
影响因子：
--
作者：
J. Fields;J. Wimp
通讯作者：
J. Wimp