銀河と銀河の衝突のシミュレーション

ふたつの銀河が衝突すると何がおきるだろうか。それぞれの 銀河を、質点のまわりを質量が無視できる多数の粒子が 回転している系で近似すると、個々の粒子の運動を追跡する 問題は制限3体問題になり、すべての星の重力相互作用を 考慮する場合にくらべて、はるかに短い計算時間でシミュレー ションを行うことができる。

1. シミュレーションプログラム (C言語で書かれています)

2. プログラムの説明

3. プログラムをコンパイルして実行できる形式にしよう

        % cc manybody.c -o manybody -lm リターン
   

4. シミュレーションの実施

        % wish manybody.tcl  リターン
   

   このプログラムでは1番目の銀河は初期に座標(0,0)に、2番目の銀河は 座標(2,-2)にあるとしている。 時間きざみをdtの欄に、シミュレーション終了時刻を tmaxの欄に、 2番目の銀河の、x軸、y軸方向の初速度をvx,vy の欄に入力する。 たとえば、dt 0.01、tmax 5.0、vx 0.0、vy 0.8 としてみよう。 データを入力しおわったら Run ボタンをクリックする。simulation end と 表示されたらシミュレーション完了である。

5. 結果をグラフで表示する

   Plot ボタンをクリックするとシミュレーション終了時の質点の配置が 表示される。

6. 入力データを変えてシミュレートする

   マウスポインタを端末ウィンドウに移動してリターンキーを押すと 図が消え、各欄に別の値を入力できるようになる。 Run ボタンをクリックしてシミュレーションを実施する。 2番目の銀河の初速度をいろいろ変えて実験してみよう。

7. 終了

   Dismiss ボタンをクリックする