湍流团块中的星团形成 I：快速形成极限

我们研究了星团的形成与早期演化，假设它们由具有给定质量的湍流无星团块形成，该团块受限于一个以特定质量面密度为特征的母自引力分子云内部。作为第一步，我们假设星团瞬时形成并排出气体。我们从观测到的无星团块的性质中提取初始条件。我们跟踪星团直至 20 Myr 的早期演化，研究不同恒星形成效率、原初双星比例和偏心率以及原初质量分层水平的影响。我们研究了初始质量为 $M_{\rm cl}=3000\:{\rm M}_\odot$ 的团块，其嵌入在质量面密度 $\Sigma_{\rm cloud}=0.1$ 和 $1\:{\rm g\:cm^{-2}}$ 的环境云环境中。我们表明，在基准情况下，这些快速星团形成模型导致星团迅速膨胀，即使仅考虑束缚成员也是如此。由较高 $\Sigma_{\rm cloud}$ 环境形成的星团膨胀得更快，因此很快就会比在较低 $\Sigma_{\rm cloud}$ 条件下诞生的星团更大。为了形成具有给定年龄、恒星质量和质量面密度的年轻星团，这些模型需要假设一个密度高出许多倍的母分子团块，这与观测到的系统相比是不切实际的。我们还表明，在这些模型中，初始双星性质仅因相互作用而发生轻微改变，这意味着双星性质（例如在 20 Myr 时）与出生时非常相似。通过这项研究，我们为未来的工作奠定了基础，在未来的工作中，我们将研究相比于这种瞬时基准情况更为真实的恒星形成模型。