扁長ハロー中の銀河円盤に励起されるウォープの維持に関する研究

扁长晕中银盘激发的扭曲维持研究

• 批准号: 21K03626
• 负责人: 穂積 俊輔
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Shiga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03626/
• 关键词: 恒星系力学; 円盤銀河; 銀河ウォープ構造; N体計算; ウォープ構造; 扁長ハロー; 力学摩擦

昨年度に開発した、銀河円盤とそれを取り囲むダークマターハローからなる円盤銀河をいずれの成分も自己重力系として扱うシミュレーションコードをさらに最適化することによって高速化を実現した。開発したシミュレーションコード（SCF-FDPSコード）は、銀河円盤の自己重力を計算するツリーコードとハローの自己重力とハローと銀河円盤との重力相互作用を計算するSCFコードから構成されるが、そのいずれもSIMD化によって高速化した。ツリーコードには並列化に対して極限まで最適化されたFDPSと呼ばれる数値計算ライブラリを使用した。その結果、円盤とハローからなる円盤銀河モデルに対して、開発したSCF-FDPSコードで計算した場合には、少なくともFDPSを実装したツリーコードで計算するよりも3倍以上高速化することができた。さらに、ハローの粒子数と円盤の粒子数の比が大きくなると、ツリーコードに比べてSCF-FDPSコードが最大10倍程度高速に計算できるようになった。現状では、ハローと円盤からなる円盤銀河に対して、ほぼ極限的に高速化されたシミュレーションコードとなっている。この研究成果は国内学会や国際研究会で発表するとともに、論文にまとめて国際的専門雑誌に投稿して出版された。このSCF-FDPSコードによって、円盤の外縁部の一端がその赤道面に対して垂直に上方に折れ曲がり他端が下方に折れ曲がるウォープと呼ばれる構造を大量粒子による詳細なシミュレーションでその維持メカニズムを調べる準備が整った。一方、本研究では、ラグビーボールのような形状である扁長なハロー中でその赤道面に対して傾いた円盤が形成するウォープ構造について調べることが目的となっているが、そのための円盤銀河モデルも作成できることを確認した。

In the past year, the development of the Milky Way has been carried out in an effort to optimize the composition of the Milky Way. The SCF-FDPS model is used to calculate the gravitational force of the galactic disk. The SCF-FDPS model is used to calculate the gravitational force of the galactic disk. The SCF-FDPS model is used to calculate the gravitational force of the galactic disk. For example, if you want to optimize the FDPS, you can use it. As a result, the system is running at a speed of more than 3 times higher than that of SCF-FDPS. The ratio of particle count to disk count is larger than SCF-FDPS, and the calculation speed is up to 10 times higher. The current situation is that the speed of development of the United States and the United States is increasing. The results of this research are published in the journal of the National Society and the International Research Association. The SCF-FDPS is composed of a large number of particles, one end of the outer surface of the disk, the other end of the disk, and the other end of the disk. In this study, the shape of the disk was confirmed by the equatorial plane. The disk was formed by the equatorial plane.

项目成果

A Fast N-body Code for Simulating Disk-Halo Systems

模拟盘晕系统的快速 N 体代码

• 发表时间: 2022
• 作者: Hozumi Shunsuke;Nitadori Keigo;Iwasawa Masaki;Shunsuke Hozumi;穂積俊輔;岡崎敦男;Atsuo Okazaki;Shunsuke Hozumi
• 通讯作者: Shunsuke Hozumi

SCF-FDPS: A Fast N-body Code for Simulating Disk?Halo Systems

SCF-FDPS：用于模拟 Disk?Halo 系统的快速 N 体代码

• DOI: 10.3847/1538-4357/acbea5
• 发表时间: 2023
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Hozumi Shunsuke;Nitadori Keigo;Iwasawa Masaki
• 通讯作者: Iwasawa Masaki

FDPS-SCF: 円盤銀河の高速N体計算コードの開発

FDPS-SCF：盘状星系快速N体计算代码的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: Hozumi Shunsuke;Nitadori Keigo;Iwasawa Masaki;Shunsuke Hozumi;穂積俊輔
• 通讯作者: 穂積俊輔