星系并合的统计：弥合理论与观测之间的差距

我们利用Planck Millennium宇宙学暗物质模拟和GALFORM半解析星系形成模型，对直到$z=10$的星系并合进行了研究。利用模拟的完整（800 Mpc）$^3$体积，我们研究了星系并合的统计特性，包括并合率和近邻对比例。我们预测，高质量星系（$M_*>10^{11.3}-10^{10.5}$ $M_\odot$，$z=0-4$）的并合率开始迅速下降，这是星系恒星质量函数指数衰减的结果。预测的并合率随红移增加而增加，然后在$z=3.5$处转折，这与流体动力学模拟和半经验模型不一致。与大多数其他模型和观测一致，我们发现近邻对比例在某些红移处（取决于质量选择）变平或转折。我们对近邻对比例进行了广泛比较，并强调了模型之间以及不同观测之间的不一致性。我们提供了近邻星系对主并合时标的拟合公式，其中恒星质量依赖的斜率是红移依赖的。这与先前暗示恒定斜率的理论结果不一致。相反，我们发现仅对于大质量星系（$M_*>10^{10}$ $M_\odot$）存在弱的红移依赖：在这种情况下，并合时标大致按$M_*^{-0.55}$变化。我们发现近邻对比例和并合时标依赖于最大投影分离$r_\mathrm{max}^{1.32}$。这与星系小尺度成团的观测一致，但与通常假设的投影分离线性依赖不一致。