暗面质量亚星系在类似银河的星系中的碰撞频率

在标准冷暗物质 (CDM) 模型中，亚星系结构在层次构建更大结构的过程中会发生碰撞和合并。银河等级巨型星系中的矮星系和暗物质亚星系 (DMSHs) 的合并与碰撞在结构的演化与形成中发挥着重要作用。我们研究了与类似银河的宏大宿主星系相关的 DMSHs 之间的碰撞频率。我们基于宿主星系相空间分布函数，对 DMSH 两对的相对距离和相对速度 ($r_\mathrm{rel}$-$v_\mathrm{rel}$) 以及宿主 Halo 中心距离和相对速度 ($r$-$v_\mathrm{rel}$) 平面上的密度分布进行了解析估计。然后，我们通过积分来自宇宙学 $N$-body 模拟中选取的类似银河的宿主 Halo 中的 DMSH 的轨道演化来评估 DMSHs 的碰撞频率。在相对距离小于 DMSH 尺度半径之和的情况下，暴力碰撞的频率平均为 $2.1\times 10^2\,\mathrm{Gyr}^{-1}$。由于暴力碰撞的时间尺度为 $4.7\,\mathrm{Myr}$，小于宿主 Halo 的动力学时间尺度，因此 DMSHs 在宿主 Halo 内的碰撞频率较高。尽管 DMSHs 之间的相互作用会产生更高的相对速度，但数值结果中所有碰撞对以及碰撞对之间的密度分布大致与在 $r_\mathrm{rel}$-$v_\mathrm{rel}$ 平面上忽略 DMSHs 相互作用的解析模型的结果相似，以及在 $r$-$v_\mathrm{rel}$ 平面上仅针对碰撞对的结果。我们将结果与观察到的碰撞矮星系进行比较，并为 DMSHs 的丰度提供了洞见。