Transcript SPH法を用いた重力の潮汐力効果のシミュレーション

SPH法を用いた重力の潮汐力効
果のシミュレーション
A03-134
福島 宏章
研究目的


2個の星あるいは星とブラックホールがあ
るとき、重力の潮汐力効果でどのように変
形破壊されるかのシミュレーションを行った
開発言語にはJavaを利用し、モデルには
SPH法を、計算にはRunge-Kutta法を用い
た
研究内容
モデル1.等質量の星の衝突モデルを用いた
SPH法と単純な多体粒子の比較
モデル2. 質量比の大きい場合と働く重力を
擬ニュートンポテンシャルにしたときの
星の潮汐力効果
モデル3. モデル2で初速度を変更した場合の
挙動の変化
SPH法(Smoothed Particle Hydrodynamics)

粒子法の一つで、流体を粒子の集まりとし
て表し、粒子一つ一つに有限な大きさを持
たせ状態方程式を仮定することで流体の
挙動を近似する方法
潮汐力

重力によって起こる効果で、大きさのある
物体に働く重力場が一定でないために引
き起こされる
1.SPH法と
単純な多体粒子の比較
SPH法を用いた場合
単純な多体粒子の場合
星の半径の推移
状態方程式を変更した場合の
星の半径の推移
2.質量比の大きい場合


粒子数：400 質量比：100:1 比熱比：4/3
初速度：各成分とも0
擬ニュートンポテンシャル

シュヴァルツシルトブラックホールを模倣す
るもの
擬ニュートンポテンシャル
2.擬ニュートンとニュートンの比
較
3.初期速度を変更した場合の
擬ニュートンとニュートンの比較


粒子数：400 質量比：100:1 比熱比：4/3
初速度：Y成分 3 X,Z成分 0
まとめ



モデル1.星の正面衝突
SPHの場合は圧力勾配が働き、重力と
斥力が釣合うので一体のまま保たれる
モデル2.質量比が大きい場合
潮汐力効果を確認できた
モデル2･3.擬ニュートンポテンシャル
ブラックホールの挙動を模倣することが
できた