引入一种用于致密恒星系统演化的多粒子碰撞新方法：碰撞测试 N 体模拟

恒星系统大致分为碰撞型与非碰撞型。后者为大 N 系统，弛豫时标长，可忽略两体相互作用进行模拟；而前者需借助计算代价高昂的直接 N 体模拟或近似方案才能恰当建模。大型球状星团与核星团，其弛豫时标约为哈勃时间量级，既小到显现某些碰撞行为，又大到无法用直接 $N$ 体代码与当前硬件模拟。我们引入一种模拟碰撞型恒星系统的新方法，并通过在小 N 模拟中与直接 N 体代码比较加以验证。用于致密恒星系统的多粒子碰撞代码（MPCDSS）是一种采用多粒子碰撞方法演化恒星系统的新代码。该方法等价于一种随机碰撞规则，可精确守恒经历碰撞的粒子团的动量与能量。代码复杂度随粒子数按 $N \log N$ 缩放。与蒙特卡洛代码不同，MPCDSS 可轻松模拟非对称、非均匀、未弛豫及旋转系统，同时允许追踪单颗恒星的轨道。我们用 MPCDSS 与直接求和代码 NBODY6 演化小星团（$N = 3.2 \times 10^4$），发现关键指标演化相似。随后我们模拟了 $10^4 - 10^6$ 恒星范围内的不同初始条件。MPCDSS 弥补了可用直接 N 体代码模拟的小型碰撞系统与大尺度非碰撞系统之间的鸿沟。MPCDSS 原则上允许我们模拟如 Omega Cen 与 M54 般的球状星团乃至核星团，超越当前直接 N 体代码在粒子数上的极限。