宇宙结构形成的数值模拟研究
由中国科学院上海天文台景益鹏完成
该项目采用计算机模拟方法,模拟宇宙中结构的形成,研究宇宙中结构形成的物理规律,属天体物理研究领域。
该项目建立了宇宙学N体模拟和单个宇宙天体模拟的几个高分辨模拟程序,于1997年和2001年,取得了粒子数分别为256**3和512**3的宇宙学N体模拟样本;于1999年取得了粒子数为10**6的暗物质晕模拟样本。该项目建立了国际上同类模拟研究中精度最高、样本最全的模拟。
利用上述高分辨模拟样本,对暗物质和星系分布作了系统研究,获得了如下重要结论:(1)发现小质量暗晕的成团性比PS理论的预言要强得多,并提出了暗晕成团的精确公式。该公式已被广泛用于预言星系和暗物质的成团性质,该工作也引发了许多修改PS理论的研究。(2)提出描述暗晕密集因子的对数正则分布公式,并被广泛用于预言星系的观测性质,如旋转速度和暗物质分布等。(3)发现暗晕的内部密度轮廓的幂指数在-1.0和-1.5之间,这项工作已成为高精度研究暗晕结构的最有影响的三个工作之一。(4)提出描述暗晕内部物质分布的三轴椭球密度分布模型,并被广泛用于预言引力透镜、暗物质分布等多个研究领域。(5)精确测量星系对的速度弥散,结果已被广泛用于检验星系形成模型,并得到Sloan和2dF星系红移巡天测量结果的支持。(6)提出构造星系相关函数和速度弥散的星系团低权重模型,并已发展为暗晕星系占有数模型。
上述结果在5篇论文中发表,其单篇他人SCI引用次数分别为74、83、130、72、42,均已进入国际最有影响的百分之一的天文学论文。该项目共发表SCI论文60篇,被他人SCI引用1260次,其中第一作者的占808次。
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