Séance de cours

Méthodes numériques en hydrodynamique

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Dans cours

PHYS-753: Dynamics of astrophysical fluids and plasmas

The dynamics of ordinary matter in the Universe follows the laws of (magneto)hydrodynamics. In this course, the system of equations that describes astrophysical fluids will be discussed on the basis of selected astrophysical examples, from the physics of s ...

Description

Cette séance de cours couvre les méthodes numériques en hydrodynamique, en se concentrant sur la simulation des fluides idéaux et l'univers du plasma. Les sujets abordés incluent les méthodes eulériennes contre lagrangiennes, la discrétisation, les PDE hydrodynamiques et les solutions analytiques. La séance de cours se penche également sur la simulation de la matière noire et des baryons, ainsi que sur la modélisation de la physique des sous-réseaux baryoniques supplémentaires. Divers schémas d'intégration et projets de simulation comme Aquarius, Auriga et NIHAO sont discutés.

Source officielle

Proximité ontologique

Astronomie

Astrophysique: Physical cosmology

Physique

Physique des particules: Modèle standard de la physique des particules

Concepts associés (32)

Matière noire

vignette|redresse=1.1|Répartition de la densité d'énergie de l'Univers après exploitation des premières données du satellite Planck. La matière noire en est une des composantes principales. La matière noire ou matière sombre, est une catégorie de matière hypothétique, invoquée dans le cadre du Modèle ΛCDM pour rendre compte de certaines observations astrophysiques, notamment les estimations de la masse des galaxies ou des amas de galaxies et les propriétés des fluctuations du fond diffus cosmologique.

Halo de matière noire

vignette|Halo de matière noire créé par une simulation cosmologique à N corps. Un halo de matière noire est un composant hypothétique d'une galaxie qui enveloppe le disque galactique et s'étend bien au-delà des limites visibles de la galaxie. La masse du halo est la portion dominante de la masse totale de la galaxie. Étant donné qu'ils sont constitués de matière noire, les halos ne peuvent pas être observés directement, mais leur existence est déduite de leurs effets sur le mouvement des étoiles et du gaz dans les galaxies.

Simulation d'un système à N corps

vignette| Une simulation à N corps de la formation cosmologique d'un amas de galaxies dans un univers en expansion. En physique et en astronomie, une simulation à N corps est une simulation d'un système dynamique de particules, généralement sous l'influence de forces physiques, telles que la gravité (voir problème à N corps pour d'autres applications). Les simulations à N corps sont des outils largement utilisés en astrophysique, depuis l'étude de la dynamique de systèmes à quelques corps comme le système Terre - Lune - Soleil, jusqu'à la compréhension de l'évolution de la structure à grande échelle de l'univers observable.

Baryon Oméga

En physique des particules, un baryon oméga, noté par la lettre , est un baryon qui ne contient aucun quark down ou quark up. Le premier baryon oméga à avoir été découvert est le baryon Ω−, composé de trois quarks strange. Sa découverte fut une grande avancée dans l'étude des quarks, dans la mesure où son existence, sa masse et ses produits de désintégration avaient été correctement prédits par la théorie auparavant. La désintégration du baryon oméga se fait par le biais de l'interaction faible, ce qui lui confère une relativement longue durée de vie.

Nombre baryonique

Le est, en physique des particules, un nombre quantique additif invariant. Il peut être défini comme le tiers de la différence entre le nombre de quarks et le nombre d'antiquarks dans le système : où est le nombre de quarks, et est le nombre d'antiquarks. D'un point de vue pratique, on divise par trois afin de faire correspondre le nombre baryonique au nombre de nucléons (protons et neutrons, tous deux constitués de trois quarks). Or, ces particules ont été connues bien avant, et sont plus familières que les quarks.

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Puzzles cosmologiques : matière noire et énergie

Explore les puzzles cosmologiques fondamentaux liés à la matière noire et à l'énergie.

Vérification et validation

Couvre le processus de vérification et de validation dans la simulation numérique de flux, assurant la crédibilité des résultats de la simulation.

Méthodes numériques pour les problèmes de valeur limite

Couvre les méthodes numériques pour résoudre les problèmes de valeurs limites en utilisant des méthodes de différence finie, de FFT et d'éléments finis.

Différenciation numérique: Partie 1

Couvre la différenciation numérique, les différences en avant, l'expansion de Taylor, la notation Big O et la minimisation des erreurs.

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Matière noire

Halo de matière noire

Simulation d'un système à N corps

Baryon Oméga

Nombre baryonique

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