自上而下再自下而上：等级式恒星形成中的星团结构

观测发现，质量跨越约 $10^4 - 10^8 M_\odot$ 的年轻大质量星团具有相似的表面亮度轮廓。最近的星团形成流体动力学模拟也产生了具有这种结构的星团。我们通过分析论证，这种质量分布类型是在通过等级式并合，从等级式成团的恒星分布弛豫为单一星团的过程中自然产生的。我们证明，由于相空间混合遵循某些守恒约束，任意的初始轮廓在等级式并合下将趋于收敛到一个普适轮廓。我们对模型星团的两两并合进行了 $N$-体模拟，发现并合很容易产生在年轻大质量星团中观测到的浅表面亮度轮廓。最后，我们模拟了由一个理想化的碎裂模型构建的等级式成团质量分布的弛豫过程。仅假设幂律的空间和运动学标度关系，这些数值实验就能够重现观测到的年轻大质量星团的表面密度轮廓。因此，我们在等级式恒星形成的范式内为年轻大质量星团的结构提供了物理动机。这对 nascent 球状星团的结构具有重要意义。