STARFORGE 模拟中星团的组装与质量分层的起源

恒星形成于致密、成团的环境中，新形成恒星的反馈最终驱散气体，终止恒星形成并留下一个或多个星团。利用 STARFORGE 模拟，可在分子云内完整模拟此过程，同时显式演化气体辐射与磁场并追踪单个低质量恒星的形成。我们发现，独立的恒星形成位点合并形成越来越大的结构，同时仍吸积气体。因此星团是通过一系列并合组装而成的。在星团组装过程中，一小部分恒星被从星团中弹出；我们发现被弹出恒星群体的质量分布与星团内恒星无显著差异。作为星团构建模块的恒星形成位点起初即质量分层，其中心为一颗或少数几颗大质量恒星。随着它们合并，新形成的星团保持此特征，使其具有质量分层的子结构而自身并非中心凝聚的。合并后的星团通过其成员间的动力学相互作用弛豫至中心凝聚的质量分层构型，但此过程在反馈驱散星团剩余气体前未完成。在模拟运行中，无气星团随后变为无束缚并瓦解。我们发现湍流驱动与周期性云几何可显著减少成团并阻止气体驱逐。同时，尽管恒星形成历史显著不同，初始面密度与湍流水平对星团演化无定性影响。