diplome

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Gadget

Rapport

Le rapport de mon diplôme: rapport.pdf (488K)

Les vidéos

Les vidéos créées avec snapexplorer pour les slides de la présentation:

• La formation d'un noyau à haute densité: collapse-blob.avi (626K)
• Apparition de bras spiraux, avec augmentation de la densité centrale: spiral.avi (1.3M)

Les fichiers

• L'exécutable du programme d'analyse au format binaire linkée statiquement, qui devrait être suffisant pour l'utilisation sur une plateforme linux: snapexplorer(208K)
• Le même en code source, sous la forme d'un projet kdevelop: snapexplorer.src.tar.bz2 (265K)
• Le manuel d'utilisation: manual.ps (124K)
• Le programme d'extraction massive de données, en ligne de commande, en code source: sledgehammer.tar.bz2 (15K)
• Le programme de création de conditions initiales, en code source et ligne de commande aussi: snapshotwriter.tar.bz2 (11K)
• un script python permettant d'exécuter un programme sur chaque noeud libre du cluster en boucle: cluster-analyser.py (1.7K)
• Le code source de Gadget en version série modifié pour implémenter une équation d'état modularisée. Ce code contient les fonctions de cooling exponentielles et de corps noir: S-Gadget.tar.bz2 (62K)

Les résultats des simulations

Quelques simulations effectuées, avec leur description. Ce sont les fichiers de simulation brut créés par Gadget, à ouvrir avec snapexplorer.

Contraction sans cooling

Sans cooling, on observe une contraction qui s'arrete lorsque la pression au centre devient trop grande par rapport a l'impulsion de la matiere qui tombe. La densite atteint une certaine valeur a ce moment la et varie tres peu durant le reste de la simulation.

Dans ce genre de systeme, on n'arrive pas a atteindre de densite assez elevee pour obtenir une condensation: la temperature augmente beaucoup et s'oppose au collapse. On n'arrive pas a atteindre assez rapidement la densite a partir de laquelle la temperature diminue au lieu d'augmenter lors d'une augmentation de densite (autour de 0.01 g/cm^3).

On peut se rapprocher de ce type de densite, mais il faut generalement partir de cas avec des densites deja elevees. On observe en fait qu'en partant de situation ou le rapport M/R est proche de 1 ou plus grand que 1 (avec des densites deja au dessus de 1e-6 g/cm^3), on peut arriver a ce type de densites. Ces densites sont par contre beaucoup trop elevees par rapport a celles que l'on rencontre dans l'ISM. Il faudrait donc un phenomene qui nous amene a ses densites de depart.

une contraction sans cooling, a partir d'une densite relativement elevee, on arrive a un equilibre, mais avec augmentation de temperature std-M-50-R-500-constant-density-diat-nocooling.tar.bz2 (93M)

la meme avec un cooling

std-M-50-R-500-constant-density-diat.tar.bz2 (19M) Contraction avec cooling Les simulations dependent en fait enormement du type de cooling que l'on integre dans le systeme. Avec un cooling assez grand, on peut faire collapser n'importe quel type de structure, avec pour seule limite la masse initiale que l'on met dans le systeme. J'ai pour cela experimente deux types de cooling, et le resultat depend des ordres de grandeurs inclus.

• Cooling exponentiel

C'est le cooling de type du/dt = - c * u, avec c une constante. Avec c grand, on obtient un collapse de toute la matiere, qui se termine par un noyau condense a la masse limite imposee par le volume des particules dans l'equation de van der Waals (mu*mH/Bv).

Avec un plus petit c, c'est un cas plus prometeur, (surtout en partant avec des conditions du type utilise pour les simulations sans cooling). On arrive a un cas stable, ou la densite au centre augmente lentement avec le temps, on peut ici esperer arriver aux densites recherchees, mais le temps de simulation est tres long.

avec un cooling exponentiel: std-M-300-R-400.tar.bz2 (21M)

avec un rayon de depart plus grand (2500 Rterrestres): std-M-300-R-2500.tar.bz2 (22M)

• Cooling de corps noir

C'est un test pour obtenir un comportement plus physique dans l'estimation des ordres de grandeur. On suppose que des grains de poussiere sont a la temperature du gaz par le fait des chocs avec les particules du gaz, et on leur donne une radiation du corps noir selon la loi de Stefan-Boltzmann. Cela peut donner un cooling extremement grand, mais nous amene bien dans des ordres de grandeur de densite recherchee. Par contre, la temperature passe par un pic bien au dessus des 30K autour desquels on voudrait avoir un condensat.

la meme qu'au dessus, avec le cooling du corps noir: std-M-300-R-400-cooling-blackbody.tar.bz2 (14M)

Autres simulations

Formation du noyau

Une simulation deja tres dense au depart, pour mettre en evidence le rebond et la formation du noyau. Un leger cooling est applique. Le noyau atteint effectivement la masse limite, et on voit qu'on peut creer des noyaux de tres grande taille std-M-300-R-40-diat.tar.bz2 (12M)

Rotation

Un test de rotation, la condition initiale est une sphere de gaz, avec les vitesses dans le plan xy, telle que, tenant compte de la gravitation, on ait un mouvement central autour de l'axe de rotation. On voit effectivement apparaitre un disque, comme on s'y attendrait.

Par contre, au bout d'un certain temps, on observe une rupture de la symetrie de la simulation. On observe dans la plupart des simulations une symetrie 4, liee a la symetrie de la condition initiale, qui est construite a partir d'un reseau regulier, mais dans notre cas, cette symetrie disparait pour laisser place a une symetrie 2.

On remarque aussi quelques aggregations des particules de la simulations sur l'exterieur du disque. Autre point surprenant, on voit le centre de masse de la simulation qui se deplace, ce qui a deja ete observe sur plusieurs simulations, mais pas de maniere aussi importante. rotation-central-force.tar.bz2 (35M)

Created on 01-08-2010 01:18 by Urs Schroffenegger

Modified on 30-08-2010 13:46