Le rayon de splashback des halos issus de la dynamique des particules. I. L'algorithme SPARTA

Résumé Motivés par la récente proposition du rayon de splashback comme une frontière physique des halos de matière noire, nous présentons un code informatique parallèle pour l'analyse des sous-halos et des trajectoires des particules (Sparta). Le code analyse les orbites de toutes les particules de simulation dans tous les halos hôtes, milliards d'orbites dans le cas de simulations cosmologiques typiques N-corps. Dans ce cadre général, nous développons un algorithme qui extrait avec précision la position du premier apocentre des particules après leur chute dans un halo, ou splashback. Nous définissons le rayon de splashback d'un halo comme la moyenne lissée des rayons d'apocentre des particules individuelles. Cette définition nous permet de mesurer de manière fiable les rayons de splashback de 95 % des halos hôtes au-dessus d'une limite de résolution de 1000 particules. Nous montrons que, en moyenne, le rayon de splashback et la masse sont convergés avec une précision supérieure à 5 % par rapport à la résolution de masse, à l'espacement des instantanés et à tous les paramètres libres de la méthode.