Computing polytropic and isothermal models using Monte Carlo method

• Mohamed I. Nouh ^[1] ; Essam A. Elkholy ^[2] ; Samah H. El-Essawy ^[1]
  1. [1] Astronomy Department, National Research Institute of Astronomy and Geophysics(NRIAG), Cairo, Egypt
  2. [2] 1Astronomy Department, National Research Institute of Astronomy and Geophysics(NRIAG), Cairo, Egypt
• Localización: Revista mexicana de astronomía y astrofísica, ISSN-e 0185-1101, Vol. 60, Nº. 1, 2024, págs. 3-12
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Las esferas politrópicas e isotérmicas son importantes para la teoría de la estructura y evolución estelares, para modelar cúmulos de galaxias, en la termodinámica y en diversas disciplinas físicas, químicas e ingenieriles. Con base en dos algoritmos Monte Carlo (MC1 and MC2) presentamos un enfoque numérico para resolver las ecuaciones de Lane-Emden para la esfera politrópica e isotérmica. Encontramos que los modelos MC1 and MC2 concuerdan entre sí y también con los modelos numéricos y analíticos. Comprobamos la compatibilidad de MC con los modelos politrópicos numéricos calculando la relación masa-radio y el perfil de presión para el politropo con n = 3.

  • English

    Polytropic and isothermal gas spheres are crucial in the theory of stellar structure and evolution, galaxy cluster modeling, thermodynamics, and various other physics, chemistry, and engineering disciplines. Based on two Monte Carlo algorithms (MC1 and MC2), we introduced a numerical approach for solving the Lane-Emden (LE) equations of the polytropic and isothermal gas spheres. We found that the MC1 and MC2 models agree with each other and also with numerical and analytical models. We tested the compatibility between the MC and the numerical polytropic models by calculating the mass-radius relation and the pressure profile for the polytrope with n = 3.