超高速専用計算機によるダークマターハローおよびサブハローの構造に関する研究

利用超高速专用计算机研究暗物质晕和子晕的结构

• 批准号: 14740127
• 负责人: 福重 俊幸
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740127/
• 关键词: 宇宙論; ダークマター; 重力多体シミュレーション; 専用計算機; 天体形成

この研究では、宇宙論的密度揺らぎから重力クラスタリングの結果できるダークマターハローおよびサブハローがどのような構造を持つかを、重力多体シミュレーションで明らかにすることを目的としている。この研究においては、シミュレーションの空間分解能、質量分解能の向上がブレークスルーをもたらすと考えている。そのためにクラスター構成の重力多体シミュレーション専用計算機GRAPE(以下GRAPEクラネタ)を開発し、大輝模なシミュレーションを行なう。研究実績は以下の2点にまとめられる。1.開発したGRAPEクラスタでダークマターハローの構造を調べた。これまでのシミュレーションより1桁近く分解能をあげた銀河団スケールでのダークマターハロー形成のN体シミュレーションを行なった。その結果、概ね1%ビリアル半径(約20kpc程度)より内側では、密度のべきはこれまで考えられていた-1.5乗のカスプよりわずかながら浅い方にずれることがわかった。そのずれ方はハロー毎に異なる。すなわち、Universalな構造をもたないということを意味する。1%ビリアル半径より外側では、Moore et al.(1999)のプロファイルに良く合うことを確認した。この1%ビリアル半径はこれまでのシミュレーションの分解能の限界にあたる。この成果はAstroPhysical Jounal誌2004 May 10号にて出版予定である。なお、行なわれた計算(3千万体)は単独天体のN体シミュレーションとしては現在世界最大である。2.シミュレーションを行なうために大規模なGRAPEクラメタの開発をすすめた。開発したクラスタの基本構成はGRAPE-6Aカードとホストコンピュータからなる。現在、クラスタは32ノードからなり、そのうちの12ノードで上記のシミュレーションを5日程度で終らせることができるとともに、さらに大規模な計算も可能である。

The results of the study of the density of gravity and cosmology show that the purpose of the study is to realize the purpose of the study of the density of gravity and cosmic theory. The purpose of this paper is to study the relationship between the space decomposition energy and the energy decomposition energy. The gravity multi-body computer GRAPE (the following GRAPE software) is used to operate the gravity multi-body system. Study the following two o'clock points. 1. Open the GRAPE information system. Please do not make any changes. The decomposition of the truss in the vicinity of the truss can form an N-body structure. The results show that 1% of the radius (about the degree of 20kpc) is different in terms of internal temperature, density, and density. I don't know. I don't know what to do. If you don't know what to do, Universal will tell you what it means. 1% of the radius, Moore et al. (1999) I

项目成果

Makino, Fukushige, Koga, Namura: "GRAPE-6: Massively-Parallel Special-Purpose Computer for Astrophysical Particle Simulations"Publications of the Astrophysical Society of Japan. 55. 1163-1187 (2003)

Makino、Fukushige、Koga、Namura：“GRAPE-6：用于天体物理粒子模拟的大规模并行专用计算机”日本天体物理学会出版物。

Fukushige, Makino: "Structure of Dark Matter Halos From Hierarchical clustering II. Dependence of cosmological Model"The Astrophysical Journal. 588(出版予定). (2003)

Fukushige, Makino：“层次聚类的暗物质晕结构 II。宇宙学模型的依赖性”《天体物理学杂志》588（即将出版）。

Fukushige, Makino: "Structure of Dark Matter Halos From Hierarchical Clustering : II. Dependence of Cosomological Model in Cluster-Sized Halos"The Astrophysical Journal. 588. 674-679 (2003)

Fukushige, Makino：“来自层次聚类的暗物质晕的结构：II.宇宙学模型在簇大小晕中的依赖性”天体物理学杂志。

Fukushige, Kawai, Makino: "Structure of Dark Matter Halos From Hierarchical Clustering III Shallowing of The Inner Cusp"The Astrophysical Journal. 606(印刷中). (2004)

Fukushige、Kawai、Makino：“来自分层聚类的暗物质晕的结构 III 内尖端变浅”《天体物理学杂志》606（出版中）。