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Hot and Cooled baryons in SPH simulations of galaxy clusters: physics and numerics

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This post, leveraging AI, summarizes and analyzes the key aspects of the research paper “Hot and Cooled baryons in SPH simulations of galaxy clusters: physics and numerics”. For in-depth information, please refer to the original PDF.


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English Summary

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The paper investigates the effects of numerical resolution and star formation/feedback processes on Tree+SPH simulations in galaxy cluster formation. The authors conclude that feedback mechanisms can stabilize gas-related quantities such as radial profiles, entropy, density, and temperature against variations due to changes in resolution. They also show that simulations where more DM than gas particles are used accurately reproduce the thermodynamic properties of the ICM at z = 0.

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Key Technical Terms

Below are key technical terms and their explanations to help understand the core concepts of this paper. You can explore related external resources via the links next to each term.

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Mon. Not. R. Astron. Soc. 000, 000–000 (0000) Printed 29 June 2018 (MN LATEX style file v2.2) Hot and Cooled baryons in SPH simulations of galaxy clusters: physics and numerics S. Borgani1,2, K. Dolag3, G. Murante4,1, L.-M. Cheng5, V. Springel3, A. Diaferio6, L. Moscardini7, G. Tormen8, L. Tornatore9,2 & P. Tozzi10,2 1 Dipartimento di Astronomia dell’Universit`a di Trieste, via Tiepolo 11, I-34131 Trieste, Italy (borgani@ts.astro.it)2005 2 INFN – National Institute for Nuclear Physics, Trieste, Italy 3 Max-Planck-Institut f¨ur Astrophysik, Karl-Schwarzschild Strasse 1, Garching bei M¨unchen, Germany (kdolag,volker@mpa-garching.mpg.de) 4 INAF, Osservatorio Astronomico di Torino, Strada Osservatorio 20, I-10025 Pino Torinese, Italy (giuseppe@to.astro.it) 5 Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences, Zhong Guan Cun South 4th Street, 1A P.O.Box 2735, Beijing 100080, China (clm@itp.ac.cn)Dec 6 Dipartimento di Fisica Generale “Amedeo Avogadro”, Universit´a degli Studi di Torino, Torino, Italy (diaferio@ph.unito.it) 7 Dipartimento di Astronomia, Universit`a di Bologna, via Ranzani 1, I-40127 Bologna, Italy (lauro.moscardini@unibo.it)20 8 Dipartimento di Astronomia, Universit`a di Padova, vicolo dell’Osservatorio 2, I-35122 Padova, Italy (tormen@pd.astro.it) 9 SISSA/International School for Advanced Studies, via Beirut 4, 34100 Trieste, Italy (torna@sissa.it) 10 INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste, via Tiepolo 11, I-34131 Trieste, Italy (tozzi@ts.astro.it) Accepted ???. Received ???; in original form ??? ABSTRACT We discuss an extended set of Tree+SPH simulations of the formation of clusters of galaxies, with the goal of investigating the interplay between numerical resolution effects and star– formation/feedback processes. Our simulations were all carried out in a concordance ΛCDM cosmology and include radiative cooling, star formation, and energy feedback from galactic winds. The simulated clusters span the mass range Mvir ≃(0.1 −2.3) × 1015 h−1M⊙, with mass resolution varying by several decades. At the highest achieved resolution, the mass of gas particles is mgas ≃1.5 × 107 h−1M⊙, which allows us to resolve the virial region of a…

🇰🇷 한국어 보기 (View in Korean)

한글 요약 (Korean Summary)

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이 논문은 갤럭시 클러스터 형성에서 트리+SPH 시뮬레이션에 대한 수치 해상도 및 별 형성/피드백 프로세스의 효과를 조사합니다. 저자는 피드백 메커니즘이 해상도 변화로 인한 변화에 대한 방사형 프로파일, 엔트로피, 밀도 및 온도와 같은 가스 관련 양을 안정화시킬 수 있다고 결론 지었다. 또한 가스 입자보다 더 많은 DM이 사용되는 시뮬레이션은 ICM의 열역학적 특성을 z = 0으로 정확하게 재현 함을 보여줍니다.

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주요 기술 용어 (한글 설명)

  • Gas cooling
    설명 (Korean): 은하 클러스터 내의 냉각 과정; 별 형성 및 관련 피드백 프로세스를 이해하는 데 중요합니다.
    (Original English: Cooling process within galaxy clusters; important for understanding star formation and associated feedback processes.)
  • Star formation
    설명 (Korean): 가스 냉각, 은하 바람의 에너지 피드백 등과 같은 물리적 과정에 의해 영향을받는 은하에서 별의 형성.
    (Original English: Formation of stars in galaxies, influenced by physical processes such as gas cooling, energy feedback from galactic winds, etc.)
  • Feedback
    설명 (Korean): 암흑 물질 입자와의 2 바디 만남으로 인한 가스 입자 사이의 에너지 전달 메커니즘; 다양한 해상도에서 방사형 프로파일 및 열역학적 특성과 같은 가스 관련 양을 안정화하는 데 중요합니다.
    (Original English: Energy transfer mechanism between gas particles due to two-body encounters with dark matter particles; crucial for stabilizing gas-related quantities like radial profiles and thermodynamic properties at varying resolutions.)

발췌문 한글 번역 (Korean Translation of Excerpt)

몬. 아니다. R. Astron. 사회 000, 000–000 (0000) 2018 년 6 월 29 일 인쇄 (MN 라텍스 스타일 파일 파일 v2.2) 은하 클러스터의 SPH 시뮬레이션에서 뜨거운 냉각 된 바리온 : 물리 및 수치 S. Borgani1,2, K. Dolag3, G. Murante4,1, L.-M. Cheng5, V. Springel3, A. Diaferio6, L. Moscardini7, G. Tormen8, L. Tornatore9,2 & P. ​​Tozzi10,2 1 Dipartimento di Astronomia Dell’Universit`a di trieste, tiepolo 11, i-34131 trieste, 이탈리아 (vorgani@ts.) TRIESTE, ITALY 3 MAX-PLANCK-Institut f¨ur Astrophysik, Karl-Schwarzschild Strasse 1, Garching Bei M¨unchen, 독일 (Kdolag, Volker@mpa-garching.mpg.de) 4 Inaf, Osservatorio Astronomico Di Torino, Strada Orvatorio 20, I-10025 Pino-105 Pino-Orservater, Osservatorio (giuseppe@to.astro.it) 5 이론 물리학 연구소, 중국 과학 아카데미, Zhong Guan Cun South 4th Street, 1A P.O.Box 2735, Beijing 100080, China (clm@itp.ac.cn) 12 월 6 일 Dipartimento di fisica General“Amedeo avogadro”, 이탈리아, 이탈리아, 이탈리아 (diaferio@ph.unito.it) 7 Dipartimento di Astronomia, Universit`a di Bologna, Ranzani 1, I-40127 Bologna, Italy (lauro.moscardini@unibo.it) 20 8 Dipartimento di Astronomi, Universit`a Di Padova, Vicolo Dell’osservatorio 2, I-3512222222222222222222222222222222222222222222222212222222222222222222222 (tormen@pd.astro.it) 9 Beirut 4, 34100 Trieste, Italy (Torna@sissa.it) 10 inaf, osservatorio astronomico di trieste, tiepolo 11, i-34131 trieste, 이탈리아를 통해 Beirut 4, 34100 Trieste (torna@sissa.it) 10 첨단 연구를위한 Sissa/International School (tozzi@ts.ts.its). 받았다 ???; 원래 형태로 ??? 추상 우리는 수치 해상도 효과와 별 형성/피드백 프로세스 사이의 상호 작용을 조사하기 위해 은하 클러스터 형성의 확장 된 트리+SPH 시뮬레이션 세트에 대해 논의합니다. 우리의 시뮬레이션은 모두 일치 λCDM 우주론에서 수행되었으며 은하 바람의 복사 냉각, 별 형성 및 에너지 피드백을 포함합니다. 시뮬레이션 된 클러스터는 질량 범위 MVIR ≃ (0.1 -2.3) × 1015 H -1m ℃에 걸쳐 있으며, 질량 분해능은 수십 년까지 다양합니다. 최고 달성 된 해상도에서, 가스 입자의 질량은 MGAS ≃1.5 × 107 H -1m ℃이며, 이로 인해 우리는 …

Source: arXiv.org (or the original source of the paper)

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