银河系：年轻巨型星团 Westerlund 1 的结构与动力学

我们对年轻巨型星团 Westerlund 1 (Wd 1) 进行结构分析。通过多时段的哈勃太空站（HST）观测，我们测量了10346颗星星的平行速度并通过拟合高斯混合模型确定其运动成员身份。在校正灰度和完整性后，我们对星光密度分布进行建模，确认存在非圆形结构，偏心率为0.71。偏心率随质量增加略有减小。我们采用Elson、Fall和Freedman模型拟合径向轮廓，观察到核心半径随质量增加而减小，这表明存在弱但可检测到的质量分层现象。这一发现通过测得的质量分层比率 $\Lambda_\mathrm{\rm MSR}=1.11\pm0.11$ 进一步得到支持，仅高于1个1个标准差，且更高质量区间的最小生成树长度略短。该星团的1D速度分散为 $3.42 \pm 0.10~\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}$，表明其亚virial。亚virial状态意味着要么是星形成效率极高，要么是在星体到达星团之前由于局部气体驱逐导致的反馈效率低。跨越时间为0.30 Myr，松弛时间为0.26 Gyr。鉴于Wd 1的年龄为10.7 Myr，我们预期质量大于10 $M_\odot$的星体将表现出明显的质量分层，这在本工作中发现的1.00-12.14 $M_\odot$质量范围的轻微质量分层中得到了支持。这表明Wd 1整体上的质量分层并非原始形成即已存在。