¿ Cuál es el papel de la hidrodinámica de partículas suavizadas (SPH) en simulaciones cosmológicas de N-cuerpos como Millenium Run (realizada con Gadget-2 )?
Para responder a su pregunta específica: absolutamente ninguno.
La ejecución de Millenium es una simulación de "solo materia oscura". En este tipo de simulación, se considera que la física de los gases juega un papel insignificante. Todo el gas (y las estrellas, de hecho, toda la "materia bariónica", como se la llama en la jerga) se elimina y se reemplaza con materia oscura adicional. La materia oscura adicional se agrega solo para mantener la densidad del Universo igual a como habría sido con el gas incluido. En algunas escalas, el comportamiento de la materia oscura no es muy sensible a los procesos de la "física bariónica", por lo que este proceso termina dando un resultado de simulación que es una aproximación decente a la estructura a gran escala del Universo. También es mucho más barato en términos de tiempo de cómputo ejecutar una simulación solo de materia oscura que una que incluye física de gases.
La hidrodinámica de partículas suavizadas es, como su nombre lo indica, una técnica para resolver las ecuaciones de la hidrodinámica, por lo que solo se usa en simulaciones que modelan gas (las estrellas generalmente se tratan como un fluido sin colisiones, o si la resolución es suficiente, como masas puntuales individuales, por lo que se tratan por separado). En SPH, el gas se discretiza como una colección de "partículas" lagrangianas. Cada partícula tiene una posición y una velocidad, y también tiene propiedades de fluido (p. ej., temperatura, presión, etc.). Para obtener las propiedades del fluido en un punto arbitrario en el espacio, la propiedad apropiada se calcula como un promedio suavizado de kernel sobre partículas cercanas. Por lo general, las partículas más cercanas tienen el mayor peso y las partículas más allá de cierta distancia no contribuyen en absoluto. Estos "alisados"
Las simulaciones cosmológicas recientes han comenzado a incluir la hidrodinámica. Los dos más relevantes actualmente son EAGLE , que usa SPH (código P-Gadget-3 modificado) e Illustris , que usa una técnica completamente diferente llamada malla móvil (código AREPO) para resolver las ecuaciones hidrodinámicas.
Helder Vélez