Astronomy
Dinamica di un ammasso stellare
Un ammasso N-body con gravità regolarizzata e fino a 32768 stelle interagenti. Segui le traiettorie e confronta la segregazione di massa con calcoli CPU, CUDA, OpenCL o Vulkan.
Cosa succede
Un ammasso di Plummer inizia vicino all'equilibrio viriale. Gli incontri ridistribuiscono l'energia orbitale; le stelle più pesanti possono concentrarsi verso il centro. L'energia istantanea positiva è un criterio di fuga candidato, non una prova di fuga permanente. La stima di rilassamento della mezza massa è 0.138 N r_h^(3/2) / ln(0.11 N) in unità G=M=1; differisce dal tempo di evaporazione più lungo.
Equazioni del modulo
Equazioni Sfera di Plummer, unità N-corpo G = M = a = 1 : l'energia potenziale è esattamente −3 pi/32 = −0.29452431127404 Campionamento: r(X) = a/sqrt(X^(−2/3) − 1) inverte M(r) = r^3/(1 + r^2)^(3/2) ; velocità di rifiuto da g(q) = q^2(1 − q^2)^(7/2) Raggio di mezza massa = a/sqrt(2^(2/3) − 1) = 1.3047660265041068 , raggio viriale = 16 a/(3 pi) = 1.6976527263135504 tempo di attraversamento = 2 R_v^(3/2) = 4.423879394216752 ; mezzi di equilibrio viriale −2T/U = 1 Salto con ammorbidimento: l'errore energetico cade come il quadrato del passo - pendenze misurate 2.02, 2.01, 2.00 Una stella è fuggita quando la sua energia totale è positiva - un criterio, non un timer rilassamento: t_relax = 0.138 N r_h^(3/2)/(sqrt(Gm) ln(0.11 N)) - cresce come N/ln N , quindi i piccoli cluster evaporano e quelli grandi non lo fanno marea: Ω² = M/(3 r_J³) ; a = a_grav + (3Ω² x, 0, −Ω² z) − 2Ω × v ; E_J = T + U − (3/2) Ω² Σ m x² + (1/2) Ω² Σ m z² Salpetre: ξ(m) ∝ m^(−2.35), 0.1 ≤ m ≤ m_max ; Crosta: m^(−1.3) (0.08–0.5 M☉), m^(−2.3) (0.5–m_max)
