A simple method to compensate softening effects in N-body simulations of spherical stellar systems

 

J. C. Muzzio

 

Observatorio Astronómico, Paseo del Bosque s/n, 1900 La Plata, Argentina (jcmuzzio@fcaglp.unlp.edu.ar).

 

Received 2004 August 6
Accepted 2004 November 9

 

RESUMEN

La simulación de sistemas estelares requiere, primero, crear un modelo y, luego, seguir su evolución mediante la integración numérica de las ecuaciones del movimiento. Los modelos pueden generarse a partir de distribuciones teóricas obtenidas del potencial Newtoniano, pero la integración requiere recurrir a potenciales ablandados para reducir los efectos de relajamiento. Habitualmente, la diferencia entre ambos potenciales solo causa alteraciones insignificantes en el modelo, pero en ciertos casos (por ejemplo, distribuciones muy concentradas) puede alterarlos en forma substancial. Aquí presentamos un método simple, independiente del modelo, que corrige este problema en simulaciones de sistemas estelares esféricos.

 

ABSTRACT

Simulations of stellar systems involve, first, creating a model and, subsequently, following its evolution through numerical integration of the equations of motion. The models can be generated from theoretical distributions obtained from the Newtonian potential, but the integration demands resorting to softened potentials in order to reduce relaxation effects. Usually, the difference between both potentials causes only negligible alterations in the model, but in some cases (e.g., cuspy distributions) it can substantially alter it. Here we present a model-independent simple method to correct this problem in simulations of spherical stellar systems.

Key Words: Galaxies: Spherical — Globular clusters — Methods: N-body.

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

REFERENCES

Aarseth, S. J. 1985, in Multiple Time Scales, eds. J. W. Brackbill & B. J. Cohen (New York, NY: New York Academic Press)         [ Links ]

Aguilar, L. A., & Merritt, D. 1990, ApJ, 354, 33         [ Links ]

Binney, J., & Tremaine, S. 1987, Galactic Dynamics (Princeton, NJ: Princeton University Press)         [ Links ]

Hernquist, L., & Barnes, J. 1990, ApJ, 349, 562         [ Links ]

Dehnen, W. 1993, MNRAS, 265, 250         [ Links ]

Eddington, A. S. 1916, MNRAS, 76, 572         [ Links ]

Huang, S., Dubinsky, J., & Carlberg, R. G. 1993, ApJ, 404, 73        [ Links ]

Vergne, M. M., & Muzzio, J. C. 1995, MNRAS, 276, 439        [ Links ]