The inner structure of CDM haloes -- I. A numerical convergence study
Notice bibliographique
Résumé
We present a comprehensive set of convergence tests which explore the role of various numerical parameters on the equilibrium structure of a simulated dark matter halo. We report on results obtained with two independent, state-of-the-art, multi-stepping, parallel N-body codes: pkdgrav and gadget. We find that convergent mass profiles can be obtained for suitable choices of the gravitational softening, time-step, force accuracy, initial redshift, and particle number. For softenings chosen so that particle discreteness effects are negligible, convergence in the circular velocity is obtained at radii where the following conditions are satisfied: (i) the time-step is much shorter than the local orbital time-scale; (ii) accelerations do not exceed a characteristic acceleration imprinted by the gravitational softening; and (iii) enough particles are enclosed so that the collisional relaxation time-scale is longer than the age of the Universe. Convergence also requires sufficiently high initial redshift and accurate force computations. Poor spatial, time, or force resolution leads generally to systems with artificially low central density, but may also result in the formation of artificially dense central cusps. We have explored several adaptive time-stepping choices and we have obtained the best results when individual time-steps are chosen according to the local acceleration and the gravitational softening (Δti∝ (ε/ai)1/2), although further experimentation may yield better and more efficient criteria. The most stringent requirement for convergence is typically that imposed on the particle number by the collisional relaxation criterion. This implies that, in order to estimate accurate circular velocities at radii where the density contrast may reach ∼106, the region must enclose of the order of 3000 particles (or more than a few times 106 within the virial radius). Applying these criteria to a galaxy-sized ΛCDM halo, we find that the spherically averaged density profile becomes progressively shallower from the virial radius inwards, reaching a logarithmic slope shallower than −1.2 at the innermost resolved point, ∼0.005 r200, with little evidence for convergence to a power-law behaviour in the inner regions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».