Verwendung von 'Little h' in kosmologischen Simulationen

Ich führe eine kosmologische Simulation durch und habe einige Probleme, Dinge in Codeeinheiten zu packen. Die physikalischen Entfernungseinheiten in meiner Simulation beziehen sich auf MPc/Std , Wo H ist der dimensionslose Hubble-Parameter. Dies ist sinnvoll, da Simulationen, wie an anderer Stelle erwähnt , häufig skalierungsfrei sind, sodass es sinnvoll ist, die zu berücksichtigen H Abhängigkeit und machen Sie es explizit. Diese Einheitskonvention verursacht jedoch einige Verwirrung. In einer Berechnung, die ich während der Simulation durchführen muss, muss ich im Wesentlichen (ohne Kontext, den ich später liefern kann) die Lichtgeschwindigkeit multiplizieren C um eine inverse Distanz 1 / X 0 die in Einheiten von angegeben wird MPc/Std .

Um die Einheiten richtig stornieren zu lassen, habe ich zuerst gesetzt C in Einheiten von MPC/s zu bekommen

9.716 × 10 15 MPC/s
Allerdings sollte ich das ausrechnen H Abhängigkeit? Dies erscheint mir seltsam, da meiner Meinung nach der Wert der Lichtgeschwindigkeit nicht von der zugrunde liegenden Kosmologie abhängen sollte, die ich simuliert habe. Andererseits habe ich das Gefühl, dass ich Einheiten von nicht stornieren sollte MPC mit Einheiten von MPc/Std . Nehmen wir zur Konkretisierung an, ich habe einen Wert von H = .7 . Soll ich dann die obige Menge nehmen und mit multiplizieren .7 nachzugeben
6.802 × 10 15 (Mpc/h)/s

und dieses Ergebnis in meinen Berechnungen verwenden? Ich denke, diese Situation verwirrt mich, weil es sich nicht um Messungen handelt, bei denen klar ist, wie H eintreten kann, und es handelt sich um eine Naturkonstante, die unabhängig von der angenommenen Kosmologie sein sollte.

Lassen Sie mich wissen, wenn weitere Informationen benötigt werden.

Wenn das Ergebnis Ihrer Berechnung in Einheiten von ist H S 1 dann kann das ok sein. Je nach Wert von H der Prozess ist in physikalischer Zeit länger oder kürzer.

Antworten (2)

Teilantwort; Obwohl die Frage 17 Tage alt ist, hoffe ich, dass dieser Leitfaden zur Abhängigkeit von h in der Kosmologie Ihnen einen guten Einblick in dieses Konzept geben kann.

Kurzanleitung zur h- Abhängigkeit in der Kosmologie

welches Links zu Damn You, Little h! (Oder reale Anwendungen der Hubble-Konstante unter Verwendung von beobachteten und simulierten Daten) . Die Zusammenfassung sagt:

Die Hubble-Konstante H 0 oder ihr dimensionsloses Äquivalent „kleines h“, ist eine grundlegende kosmologische Eigenschaft, die heute mit einer Genauigkeit von mehr als ein paar Prozent bekannt ist. Trotz seiner kosmologischen Natur erscheint in den gemessenen Eigenschaften einzelner Galaxien gewöhnlich wenig h. Dies kann die Benutzer solcher Daten vor besondere Herausforderungen stellen, insbesondere bei Umfragedaten. In diesem Artikel zeigen wir, wie wenig h bei der Messung von Galaxien auftritt, wie man ähnliche Eigenschaften aus verschiedenen Datensätzen vergleicht, die unterschiedliche kleine h-Kosmologien angenommen haben, und wie man theoretische Daten fair mit beobachteten Daten vergleicht, wo sich wenig h sehr stark manifestieren kann verschiedene Wege. Dieser letzte Punkt ist besonders wichtig, wenn Beobachtungen zur Kalibrierung von Galaxienentstehungsmodellen verwendet werden, da die Kalibrierung mit dem falschen (oder keinem) kleinen h zu katastrophalen Ergebnissen führen kann, wenn das Modell später in die korrekte h-Kosmologie umgewandelt wird. Wir argumentieren, dass das kleine h in diesem modernen Zeitalter ein Anachronismus ist, da es einer der am wenigsten unsicheren Parameter in der Astrophysik ist, und wir schlagen vor, dass Beobachter und Theoretiker diese Unsicherheit stattdessen wie jede andere behandeln. Wir schließen mit einem „Spickzettel“ mit neun Punkten, die befolgt werden sollten, wenn es um wenig h in der Datenanalyse geht.

Wie in dem von Ihnen zitierten Papier argumentiert, sollten Sie nicht daran denken H als Einheit , sondern als Teil des Wertes. Obwohl es allgemein gesehen wird und obwohl es zahlenmäßig nicht falsch ist, denke ich daher, dass der Begriff " 10 H 1 M P C "wird bevorzugt" 10 M P C / H ".

Es besteht keine Notwendigkeit, sich auszudrücken C bezüglich H , weil unser Mangel an Wissen über den Wert von H hat keinen Einfluss auf den Wert von C . Wenn Ihre Entfernung ist, sagen wir, X 0 = 10 H 1 M P C , so dass Ihr inverser Abstand ist 1 / X 0 = 0,1 H M P C 1 , Ihre Rechnung wird

C 1 X 0 = [ 9.716 × 10 15 M P C S 1 ] × [ 0,1 H M P C 1 ] = 9.716 × 10 16 H S 1 ( 0,7 × 10 15 S 1 . )