﻿1. ソフト名 ： 銀河衝突シミュレータ

2. 概要
　２つの銀河の動きをダークマターの重力を含めたＮ体問題として数値計算で解くことで、銀河の衝突のようすを表示するシミュレータです。

　隣り合っている銀河はお互いの重力によって次第に引き合い、衝突することがあります。衝突の際はそれぞれの銀河を構成する数千億もの恒星やガス、ダークマターなどの重力が相互作用して、銀河の形が複雑に変化します。
　このシミュレータでは、衝突する２つの銀河を数千～数万個の質点の集合と考え、それらの質点同士にはたらくのすべての重力を計算し、その重力による質点の運動を、ニュートンの運動方程式を数値積分することで求めます。（Ｎ体問題）さらに、そこにそれぞれの銀河の周りにある２つのダークマターによる重力も加えて計算し、銀河が衝突するようすを描画します。

3. 操作
・画面右側にある操作パネルの中の各種スライダーで銀河Ａの初期条件の設定を行います。
・「可視質量」と「半径」は、標準的な銀河での質量と半径から計算し、連動して変わるようにしています。
・アプリ実行直後の初期値は、天の川銀河に合わせてあります。
・「時間ステップ」は数値積分の際のステップで、「星の数」は銀河内をいくつの質点で計算するかを決めます。ステップ小さいほど、質点の数が多いほど正確に計算しますが、計算に時間がかかりますのでＰＣの性能に応じて調整してください。
・「詳細設定」については説明を省略。
・「銀河Ｂ配置」ボタンを押すと、画面左に銀河Ａ（青）と銀河Ｂ（赤）のモデルが表示され、右側にある操作パネルで、銀河Ｂの初期値を決めます。銀河モデルの大きさは設定した半径が反映されています。
・「位置」「角度」「速度Vx,Vy」「速度Vz」の各ボタンを押し、モデルをマウスで操作し初期値を決めます。マウスのホイール（タブレットのピンチ）で図の拡大縮小ができます。
・「計算実行」ボタンで、実行モードに切り替わります。操作パネルの「開始／停止」ボタンで計算が始まり、もう一度押すと停止します。描画エリアでマウスをクリックしても開始・停止ができます。
・描画エリアの下に、開始してからの経過時間が表示されます。
・一時停止している間、描画エリアのマウスドラッグ（タブレットのスワイプ）で見る角度を変えたり、マウスホイール（タブレットのピンチ）で拡大縮小したりできます。
・「再計算」ボタンは、同じ条件で計算を最初から始めることができます。「座標軸」ボタンで表示・非表示を変えます。
・初期条件を変えたいときは、「銀河Ｂ配置」「初期設定」ボタンでもどります。

4. 留意点
・実際の銀河は数千億個もの恒星で構成されていますが、このモデルではＰＣで計算可能な数千～数万個の質点として計算しているので、あくまでも近似的なものです。
・銀河の厚みはないものとして初期位置を決めていますが、その後の衝突計算は３次元で行っています。
・個々の質点の質量は、銀河の質量を個数で割った値で等しい質量を持っているとして計算しています。
・計算開始時点での、質点の銀河内の初期位置については、実際の銀河の分布に近くなるように調整しています。また、初期速度は、その質点の位置での重力ポテンシャルを計算し、遠心力とのバランスが取れるようにしています。
・銀河Ｂの質量や位置、角度、速度を変えることによって、様々な衝突のパターンが現れてきます。また、ダークマターの量によっても変化します。

5. HP : https://nitto21.oops.jp/kyozai/index.html
　HPでは、Web上で実行できるバージョンも公開しています。このバージョンでは様々なOSのPCやタブレット、スマホでも実行可能です。

6. 連絡先 : nitto21@hotmail.com

7. 取り扱い種別 : フリーソフト

8. 動作環境
　・ＯＳ : Windows10、11
　・タイプ : デスクトップ、ラップトップ、タブレット
　・ポインティングデバイス : マウス、タブレット

9. 開発ソフト : Unity6.3

10. 実行方法
　zipファイルを解凍してできた「GalaxyCollision」フォルダ内の「GalaxyCollision.exe」ファイルをダブルクリックするだけで実行できます。インストールの必要はありません。不要になったら「GalaxyCollision」フォルダごと削除してください。
（※実行するとき、「WindowsによってＰＣが保護されました」という警告が出ることがありますが、「詳細情報」→「実行」とクリックしていくと実行できます。）


