恒星与星团在宇宙时间尺度上的形成

恒星在近代形成的概念始于大约60年前，关键观测是膨胀的OB星协。现在我们看到这些星协是层级结构级联中的一个中间尺度，该级联从接近千秒差距的周围金斯长度开始，一直延伸到星团内部，甚至到双星和多星系统。这种结构的起源在于云和恒星形成的动力学性质，由超音速湍流和星际引力驱动。动力学恒星形成相对于宇宙吸积时标较快，因此恒星形成率跟上吸积率，导致星系形成和演化过程中一系列近平衡态。动力学恒星形成也有助于解释束缚星团的形成，这需要局部效率超过平均值一个数量级以上。在层级结构的气体中，效率随密度增加。星团形成应随环境变化，因为云自束缚的相对程度变化，这取决于星际速度弥散与星系旋转速度之比。随着该比值增加，星系变得更团块、更厚，并有更紧密束缚的恒星形成区。在此背景下理解年老球状星团的形成，富金属和贫金属球状星团分别在大质量和小质量星系中形成，因为星系质量-金属丰度关系。富金属球状星团留在它们形成的盘和核球区域，而贫金属球状星团作为卫星星系的一部分被捕获，最终出现在今天旋涡星系的晕中。盘中的蓝色球状星团可能很早形成，当时整个银河系质量较低。