천문·천체물리
Arepo-CD: 충돌 N체 역학과 이동격자 자기유체역학을 결합한 별 형성 시뮬레이션 프레임워크
연구팀은 별 하나하나를 추적하는 충돌 N체 역학을 이동격자 자기유체역학(MHD) 코드 Arepo에 결합한 프레임워크 Arepo-CD를 공개했다. 별-별 상호작용에는 소프트닝(softening)을 적용하지 않고, 가스나 비충돌 성분이 관여하는 상호작용에는 소프트닝을 유지하며, 밀집한 항성 하위계는 실시간으로 식별해 4차 전진 심플렉틱 적분기와 감속 알고리즘적 정규화로 적분한다. 충돌 N체 코드 PeTar와의 벤치마크 비교에서 성단 코어 붕괴와 이후 팽창, 반경 밀도 분포, 항성 속도 분포가 잘 일치했다. Rigel 별 형성·피드백 모형과 결합해 10^5 M☉ 난류 분자운의 복사-MHD 시뮬레이션에 적용한 결과, 충돌 계산과 소프트닝 중력 계산은 비슷한 별 형성 역사와 적분 별 형성 효율을 보였지만, 매몰 단계의 근접 중력 조우로 100km/s를 넘는 속도 꼬리를 가진 상당 규모의 폭주성(runaway) 집단이 생성됐다. 방출된 대질량 별들은 주변 저밀도 매질로 복사 피드백을 재분배해 가열된 가스가 더 넓게 분포하도록 만들었다.
arXiv astro-ph.GA (은하)