Une réunion de lancement a eu lieu le 10 Mars 2006 à l’observatoire de Paris autour des "simulations zoom". Voici un bref compte rendu de ce qui s’est dit.

Réunion du 10 Mars

Ordre du Jour:

1. Etat des lieux: Conditions Initiales (CI) cosmologiques existantes, simulations cosmologiques en cours, post-traitement de simulations.

2. Outil commun d’extraction de CI zoom.

3. Définir des simulations zoom de référence.

4. Bilan des activités et projets pour les simulations zoom.

5. Choix des temps de snapshot.

6.Discussion de l’interface avec les simulations idéalisées: quels outputs?

Personnes présentes:

Teyssier, Aubert, Bournaud, Tiret, Alimi, Pichon, Combes, Revaz, Champavert, Slyz, Devriendt, Semelin.

Déroulement de la réunion:

1) Etat des lieux:

* Les Conditions Initiales Horizon:

1. Les phases utilisées pour les champs de vitesses viennent d’une simulation 1024³ réalisée de G. Yepes sur Marenostrum. Cette « collaboration » permet au projet Horizon d’avoir accès à Marenostrum.

2. L’équipe Aubert-Pichon-Teyssier y a ajouté de l’information aux petites échelles pour obtenir un fichier de phases 2048³. A terme le but est de produire un fichier 4096³.

3. Ce champ de phase a été combiné avec le spectre de puissance du modèle CDM standard, à l’aide de Grafic (E. Bertschinger) en version parallèle (Pichon et al.), pour produire les champs de vitesse et de densité pour 3 tailles de boites: 20, 100 et 500 h-1.Mpc, en résolution 2048³, et à toutes les résolutions dégradées 23*n, jusqu’à 32³.

4. Les fichiers sont disponibles (en autre ?) sur la machine Horizon2 de la mini-grille.

* Les simulations cosmologiques matière noire sont en cours pour une résolution 512³ avec RAMSES et GADGET, pour les boites 100 h-1.Mpc et 500 h-1.Mpc

* Le post-traitement suivant est effectué sur une simulation 256³ pour la boite 100 h-1.Mpc:

 Catalogue de halo
 Spectre de masse
 Arbre de fusion

2) Outil d’extraction de CI zoom:

Aubert-Teyssier proposent un code pour fabriquer des CI zoom. Principe:

 Un halo est sélectionné à zfinal dans une simulation non-zoom à résolution modérée. On note la liste des particules qui le constituent.

 En fonction de la position de ces particules à zinitial (centre de gravité ? Ce n’est pas le seul choix possible) et zfinal, ont définit une « position » unique pour le halo.

 La boite de CI de la simulation, de taille initiale L, est recentrée sur la « position » du halo.

 Le code fournit alors une série de boites de CI de taille L/2i avec un nombre de particules/cellules constant 23*n (la résolution en masse croit d’un facteur 8 à chaque étape). Toutes ces boites sont centrées sur le halo. Pour n fixé, la valeur maximale de i est limitée par la résolution en masse maximale disponible dans les fichiers 2048³.

 Les utilisateurs construisent leur fichier de CI zoom à partir de ces boites.

Cette solution semble convenir à tout le monde. Aubert-Teyssier fabriqueront les CI pour les simulations zoom de référence.

3) Définition des simulations zoom Horizon de référence:

Il faut sélectionner un nombre d’objet restreint dans les simulations cosmologiques, à resimuler par les divers codes utilisés dans le projet. C’est le coeur de la tâche « simulations zooms ». Chacun est libre de réaliser d’autres simulations.

Remarque: Pour une meilleure sélection il est souhaitable de disposer de l’arbre de fusion d’une simulation 512³ en 100 h-1.Mpc.

Le choix sur les types objets à resimuler:

 Amas de masse 10^14 Msol:

o 1 amas avec des mergers récents. (Halo non relaxé)

o 1 amas avec des mergers anciens. (halo relaxé, mergers z>1)

 Galaxies de masse 10^12 Msol. 2 types généraux possibles: dans un filament, dans un vide.

Critères de sélection possibles: distance au squelette, spin du halo, paramètre de concentration, etc ...

Sélection sur des simulations matière noire seule.L’introduction de matière baryonique et l’augmentation de résolution risquent de tout changer. Il faut donc se donner un petit échantillon statistique. Julien Devriendt se charge de sélectionner 10 galaxies...

4)Choix des temps de snapshot:

Pas de spécificité des simulations zoom, même choix que pour les simulations cosmologiques. Snapshot espacés de Δa = 1/2n..

5)Bilan des projets de simulation zoom autres que les objets de référence:

 Devriendt: Étude de la formation des premiers objets: z>>1, taille de boite < 10 h-1.Mpc.

 Alimi et al. : Simulations pour des modèles cosmologiques alternatifs.

 Aubert: Strong-lensing (500 Mpc)

 Baek-Semelin-Combes: Transfert radiatif, simulation de l’EoR. Propagation des fronts de réionization sur des snapshots Horizon (prédiction de cartes d’émission pour SKA), puis couplage à la dynamique.

6)Interface avec les simulations idéalisées: quels outputs?

Le but est de fournir des « conditions aux bords » aux simulations idéalisées: accrétion + merger. Ces conditions peuvent être traitées de manière statistique, ou avec des réalisations temporelles particulières.

Les simulations zoom permettent de produire les diagnostics suivant:

 Arbre de merging de l’objet resimulé avec un maximum de paramètres pour les objets arrivants (GALICS ?).

 Carte d’accrétion.(Quelle définition temporelle: temps réel (difficile) ou interpolée?)

 Soustraction des deux a posteriori pour pouvoir remplacer les objets arrivant de type galaxies par des objets idéalisés à haute résolution, sans compter deux fois la masses.

Conclusion:

Faire pour le 10 Avril une première simulation zoom en 128³ sur 3 niveaux (ou plus) à partir de la boite 100 h-1.Mpc. Une galaxie 1012 Msol ayant eu 3-4 mergers:

 Sélection de l’objet: Devriendt

 Conditions initiales: Aubert-Teyssier

 Simulations: GADGET, RAMSES, multi-zoom.