星暴星团 Westerlund 1 的质量分层与延展结构

大质量恒星团是研究恒星质量函数的最佳实验室。基于 NTT/SofI 近红外测光数据，我们研究了年轻大质量星团 Westerlund 1 的性质。通过与恒星模型比较，我们推导出 Westerlund 1 的消光 A_{Ks} = 0.91 +/- 0.05 mag、年龄 τ = 4 +/- 0.5 Myr、距离 d = 4.0 +/- 0.2 kpc，以及总质量 M_{Wd1} = 4.91_{-0.49}^{+1.79} x 10^4 M_{sun}。利用空间依赖的完备性修正，我们对星团的初始质量函数 (IMF) 以及作为质量函数的恒星密度轮廓进行了二维研究。从 IMF 斜率变化和恒星密度两方面，我们发现了质量分层的强有力证据。对于一个拥有约 10^5 颗恒星的星团，在如此年轻的年龄下，仅靠双体弛豫无法解释这一现象。我们还确认了先前关于 Westerlund 1 延展结构的发现；假设椭圆密度轮廓，我们得到轴比为 a:b = 3:2。快速的质量分层和延展结构可以很好地解释为 Westerlund 1 形成过程中子星团合并的结果。