恒星动力学抛射与碰撞对最大恒星质量与星团质量关系的影响

我们执行了目前可用的最大规模的年轻星团模型直接 N-body 计算集，以研究动力学影响，特别是通过抛射星团中最重恒星，对当前最大恒星质量与星团质量关系的影响。我们改变了几个初始参数，如星团的初始半质量半径、初始双星比例以及初始质量分层程度。使用了两种不同的配对方法来构建大质量双星，以获得更真实的大质量双星初始条件。我们发现较低质量的星团（$\leq 10^{2.5} M_\odot$）不会抛射出其最重的恒星。对于大质量星团（$\geq 1000 M_\odot$），如果星团的初始半质量半径 $r_{0.5} \geq 0.8$ pc，则无论初始条件如何，在 3 Myr 内均无最重恒星逃离星团。然而，少数初始尺寸较小（$r_{0.5} = 0.3$ pc）且密度较高的星团会在 3 Myr 内抛射出其最重的恒星。如果星团以紧凑尺寸形成，且其大质量恒星诞生于质量比偏向 1 的双星系统中，由于初始最重恒星的抛射导致星团中最重恒星质量发生改变的概率可高达 20%。当星团相对致密（$M_{ecl} \geq 10^3 M_\odot$ 且 $r_{0.5} = 0.3$ pc）且富含双星时，恒星碰撞在大量星团中增加了最大恒星质量。总体而言，我们得出结论：动力学效应几乎不影响观测上的最大恒星质量与星团质量关系。