等级成团中星系并合时标的拟合公式

我们利用包含恒星形成的高分辨率宇宙学流体/N 体模拟研究星系并合，并将测得的并合时标与基于 Chandrasekhar 公式的理论预测进行比较。与 Navarro 等人相反，我们的数值结果表明，Lacey 和 Cole 给出的常用并合时标方程系统地低估了小质量比并合的时标，而高估了大质量比并合的时标。这种行为部分归因于其库仑对数表达式 $\ln (m_{pri}/m_{sat})$ 的表现不佳。库仑对数的两种替代形式 $\ln (1+m_{pri}/m_{sat})$ 和 $1/2\ln [1+(m_{pri}/m_{sat})^2]$ 能成功解释并合时标的质量依赖性，但两者均将并合时标低估了约 2 倍。由于 $\ln (1+m_{pri}/m_{sat})$ 对质量依赖性的描述略好，我们采用该表达式作为库仑对数。此外，我们发现并合时标对圆轨道参数 $\epsilon$ 的依赖性远弱于广泛采用的幂律 $\epsilon^{0.78}$，而 $0.94*{\epsilon}^{0.60}+0.60$ 能与数据良好吻合。基于这些发现，我们提出了一个用于冷暗物质模型中星系并合时标的准确且便捷的拟合公式。