Palestrante
Descrição
Neste trabalho, discutimos as simulações de n-corpos, uma importante ferramenta no estudo de uma das principais componentes do Universo: a matéria escura (ME). Dada a ausência de interações eletromagnéticas da ME, as simulações de n-corpos são a principal abordagem utilizada para estudar a sua evolução e distribuição em sistemas físicos. Investigamos aqui o funcionamento destas simulações, utilizando-as, em seguida, para um estudo das curvas de rotação de galáxias anãs presentes no catálogo LITTLE THINGS.
Simulações de n-corpos mais simples utilizam a lei da gravitação universal para determinar as acelerações de cada corpo e, a partir de métodos numéricos de integração, encontrar a evolução temporal de cada trajetória. Inicialmente, estudamos as simulações de n-corpos implementando um código em python, comparando os seus limites e eficiência computacional com o programa GADGET-2, utilizado para simulações cosmológicas.
Em seguida, utilizando campos de velocidade retirados do catálogo LITTLE THINGS, que contém observações de alta resolução em linhas HI de 26 galáxias anãs próximas, obtemos curvas de rotação utilizando o modelo do anel inclinado de onde extraímos a distribuição de matéria escura em cada galáxia.
Ademais, com o código GADGET-2, realizamos uma simulação da estrutura em larga escala do Universo, com $32^3$ partículas de ME confinadas em uma caixa cúbica de $50h^{–1} Mpc$ de aresta, em um universo com cosmologia $\Lambda CDM$. Com isso, tivemos como objetivo estudar as técnicas necessárias para realizar uma simulação de maior resolução, da qual podemos extrair halos de matéria escura específicos para terem suas curvas de rotação comparadas com as obtidas anteriormente — próximo passo deste trabalho.
Como resultados, apesar da baixa eficiência temporal, nosso código inicial obteve um erro para a energia mecânica da ordem de $10^{–3}$. Para a simulação em larga escala do universo, esperamos observar a discrepância entre as distribuições de ME obtidas a partir das simulações e das observações em linhas HI, diferença conhecida na literatura como core-cusp problem.
