MUSE 观测下的年轻大质量星团 Westerlund 2。III. 运动中的星团——复杂的内部动力学

分析邻近年轻大质量星团的动力学状态，对于理解星团在最早阶段的形成与演化至关重要。本工作中，我们利用积分视场单元 MUSE 的数据并辅以 Gaia DR2 的自行，分析年轻大质量星团 Westerlund 2（Wd2）的恒星与气体运动学。气体平均径向速度 $15.9\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}$ 与 Wd2 为云-云碰撞产物的假设一致。气体运动显示出由星团中心众多 OB 星的辐射所驱动的 HII 区膨胀。星团成员星的速度分布揭示速度弥散随恒星质量减小而增大，且低质量恒星呈现五个不同的速度组。基于其与星团两个团块的空间关联，我们断定这是形成 Wd2 的初始云塌缩的印记。对 Wd2 动力学状态的详尽分析确定其动力学质量范围为 $M_{\rm dyn,Wd2} = (7.5 \pm 1.9)\cdot10^4 - (4.4 \pm 1.1)\cdot10^5\,{\rm M}_\odot$，且至少为测光质量的两倍，由此得出 Wd2 质量不足以保持引力束缚。此外，我们还识别出 22 颗速逃星候选体，其奇特速度介于 30 与 $546\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}$ 之间。