SIMULAÇÃO EM PYTHON PARA O ESTUDO DE MATÉRIA ESCURA

Resumo

Simulações de N corpos são amplamente utilizadas na astrofísica. Nelas é possível acompanhar a evolução de um sistema de partículas que interagem a partir de parâmetros previamente estabelecidos, como a interação gravitacional, por exemplo. Esse tipo de simulação é utilizada para o estudo da evolução dinâmica de sistemas das mais variadas escalas, como um sistema binário de estrelas, um sistema maior como o Sistema Solar ou até mesmo de escalas ainda maiores como galáxias e seus aglomerados, dependendo da quantidade de partículas utilizadas. Neste trabalho, propõe-se uma simulação de N corpos utilizando a linguagem de programação python, empregando a biblioteca MatplotLib para a geração de um gráfico tridimensional e o programa FFmpeg para o acompanhamento das partículas em relação ao tempo. Além disso, a biblioteca Pandas será utilizada para a leitura dos dados referentes às condições iniciais de cada partícula da simulação (como velocidade, massa, aceleração e assim por diante). Uma simulação inicial com cerca de 600 partículas será apresentada, entretanto almeja-se trabalhar com números bem maiores de partículas (mais de 250 mil), como é utilizado de maneira geral na literatura. O objetivo deste trabalho é utilizar esta simulação para o estudo da distribuição e evolução da matéria escura em uma galáxia, simulando suas curvas de rotação seguindo um modelo teórico de nossa escolha.