生成暗物质晕并合树：方法比较
宇宙学与河外天体物理
2015-06-18 v1
摘要
晕并合树描述了暗物质晕的层级质量组装过程，是模拟星系形成和演化的骨干。基于扩展 Press-Schechter (EPS) 形式体系利用蒙特卡洛算法构建的并合树，与从 N 体模拟中提取的并合树互为补充，其优势在于不受限于数值分辨率以及在不同快照间识别和链接（子）晕的不确定性。本文利用四个诊断指标将多种基于 EPS 的并合树算法与模拟结果进行了比较：前身晕质量函数 (PMF)、质量组装历史 (MAH)、每个后代晕的并合率以及未演化子晕质量函数 (USMF)。总体而言，基于球坍缩的算法产生的主并合率过高，约为实际值的两倍，导致 MAH 出现系统性偏移。假设椭球坍缩解决了大部分这些问题，但本文研究的特定 Incorporating 椭球坍缩的算法极大地高估了大质量晕的小并合率。在我们比较的算法中，唯一能产生与模拟结果良好吻合的 MAH、并合率和 USMF 的是 Parkinson 等人 (2008) 提出的算法。然而，这并非真正的基于 EPS 的算法，因为它从针对模拟校准的 PMF 中抽取前身晕质量，而非由 EPS“预测”。最后我们强调，用于测试 EPS 算法的基准源自模拟，其本身也受到显著不确定性的阻碍。特别是，不同作者从模拟中获得的 MAH 和晕并合率显示出差异，即使基于同一模拟，这些差异也轻易超过 50%。鉴于此现状，使用 Parkinson 等人算法构建的并合树与从 N 体模拟中提取的并合树一样准确。
引用
@article{arxiv.1311.5225,
title = {Generating Merger Trees for Dark Matter Haloes: A Comparison of Methods},
author = {Fangzhou Jiang and Frank C. van den Bosch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.5225},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 10 figures, to be submitted to MNRAS