Hybrid cosmological simulations with stream velocities
Notice bibliographique
Résumé
In the early universe, substantial relative "stream" velocities between the gas and dark matter arise due to radiation pressure and persist after recombination. To asses the impact of these velocities on high-redshift structure formation, we carry out a suite of high-resolution Adaptive Mesh Refinement (AMR) cosmological simulations, which use Smoothed Particle Hydrodynamic datasets as initial conditions, converted using a new tool developed for this work. These simulations resolve structures with masses as small as a few 100 M$_\odot$, and we focus on the $10^6$ M$_\odot$ "mini-halos" in which the first stars formed. At $z \approx 17,$ the presence of stream velocities has only a minor effect on the number density of halos below $10^6$ M$_\odot$, but it greatly suppresses gas accretion onto all halos and the dark matter structures around them. Stream velocities lead to significantly lower halo gas fractions, especially for $\approx 10^5$ M$_\odot$ objects, an effect that is likely to depend on the orientation of a halo's accretion lanes. This reduction in gas density leads to colder, more compact radial profiles, and it substantially delays the redshift of collapse of the largest halos, leading to delayed star formation and possibly delayed reionization. These many differences suggest that future simulations of early cosmological structure formation should include stream velocities to properly predict gas evolution, star-formation, and the epoch of reionization.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,002 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».