Validazione delle condizioni iniziali all’equilibrio per sistemi stellari attraverso simulazioni N-corpi

The aim of this thesis is to develop a numerical method to produce equilibrium initial conditions for a galactic system. In the first phase the different components of the galaxy (halo, bulge and disc) are considered separately. Subsequently, the interaction between them is taken into account in the final method to produce the initial conditions of the N-Body particles. Eddington’ formula is used to get the distribution function of the bodies for the components with spherical symmetry. For the disc, instead, Toomre’s law and Jeans equations are considered. The numerical method builds a logarithmic grid with the parameters of density, potential, dispersion and velocities of the bodies. This grid is used to generate the initial conditions, that are then validated as regards the maintenance of the collisionless equilibrium using a parallel-mesh code for gravitational N-body systems.

L’obiettivo di questa tesi è quello di sviluppare un metodo numerico per la produzione di condizioni iniziali dei corpi di una galassia in equilibrio. Prima si considerano separatamente le sue componenti (alone, bulge e disco). Successivamente si considera l’interazione tra di esse per generare le condizioni iniziali. Per le componenti a simmetria sferica si sfrutta la formula di Eddington per calcolare la funzione di distribuzione, mentre per il disco si considerano la legge di Toomre e le equazioni di Jeans per ottenere le condizioni iniziali. Il metodo numerico usato si basa sulla produzione di una griglia logaritmica in cui vengono inseriti tutti i parametri di densità, potenziale, dispersione e velocità dei corpi. La griglia viene sfruttata per la generazione delle condizioni iniziali del sistema che vengono poi validate tramite l’uso di un codice parallel-mesh per sistemi gravitazionali di N-corpi.