N 体计算的规模效应

我们报告了碰撞型 N 体模拟的结果，用以研究星团动力学演化中 N 数依赖性。我们的星系由等质量恒星组成，处于维里平衡状态。我们分别模拟处于外部潮汐场中的星系以及被截断半径限制的星系。我们的主要关注点是星系存活时间随星系恒星数目以及所选逃逸条件的依赖关系。我们发现，处于外部潮汐场中的星系存活时间随 N 数的标度问题，即其存活时间不随弛豫时间而变化。孤立星系在仅在恒星距离星系中心超过某一截断半径后才被剔除时也存在类似问题。但若在恒星能量超过逃逸所需能量后立即剔除，则该标度问题消失。我们指出，一些获得逃逸能量的恒星在离开星系前会被散射至较低能量。由于该过程的效率随粒子数目增加而降低，导致存活时间不随弛豫时间而变化。我们推导了不同情形下存活时间标度的解析公式。