Abteilung Astrophysik

hedis

hedis ist ein ursprünglich in Fortran 90/95 geschriebener Code zur Simulation von Akkretionsprozessen um schwarze Löcher, basierend auf Arbeiten von Duschl & Strittmatter1. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf der Bilanzierung der Schwarzlochmassen und der Massenflüsse zum zentralen Schwarzen Loch.

Zur eindimensionalen Modellierung wurde zunächst nur die radiale Dimension aufgelöst, während die azimuthale Dimension als symmetrisch angenommen, und die Höhen-Dimension aus anderen Größen abgeleitet wurde. Neben dem impliziten Integrationverfahren liefern diese Annahmen extrem kurze Rechenzeiten, unter anderem zum Erstellen von Katalogen zu Quasar-Populationen. Simulationen auf langen Zeitskalen ermöglichen hedis ebenfalls in sub-Grids von Large-Box-Simulationen verwendet zu werden2. Eine denkbare Anwendung wären frühe Akkretionsprozesse in großskaligen Simulationen in den Reionisierungsepochen.

Mittlerweile wurde eine Weiterentwicklung hedis 2.0 geschrieben, welche auf beliebigen krummlinig-orthogonalen Koordinaten beruht. Zwar besteht weiterhin eine räumliche Symmetrie in azimuthaler Richtung, jedoch bleibt der Drehimpuls des Systems erhalten. Das führt zu einem System aus drei Erhaltungsgleichungen für die Masse, den radialen Impuls und dem Drehimpuls, das numerisch gelöst wird. Das Programm ist modular strukturiert, was das Einbinden erweiterter Funktionalitäten vereinfacht. Dadurch können weitere Aufgabenstellungen3 leicht eingbaut werden, ohne den restlichen Programmablauf und die generischen Module zu beeinflussen.

Die modularität des Codes, sowie die Verwendeung unterschiedlicher Geometrien ermöglicht ein breites Spektrum an Testfällen, um die Güte des Codes verifizieren zu können.

Anfragen zu hedis an

T. Breslein

S. Deschner

 

Ref.:

1 Duschl and Strittmatter ADS, 2011

2 Blank and Duschl ADS, 2016

3 Illenseer and Duschl ADS, 2015