該当コードの動作解釈については @suzukisさん、@yasuさん、@BLUEPIXY さんの解答通りかと思います。

この回答は `*` よりも先に `+` が評価される理由、つまり `[(*arr1) + arr2]` ではなく `[*(arr1 + arr2)]` と評価される仕組みを、興味本位で[Ruby言語仕様(Draft)](http://www.ipa.go.jp/osc/english/ruby/ruby_draft_specification_agreement.html)から調べた結果となります。

Rubyの(厳密な意味での)単項演算子としては、`-`, `~`, `+`, `!`の4種類しか存在しません。
つまり単項演算子`*`というものは存在しないので、`[(*arr1) + arr2]`と解釈されることはありえません。ここでの `*` は、文法上は splatting-argument の一部として解釈されます。

プライマリ式(primary-expression) `[ * arr1 + arr2 ]` を、Ruby処理系が構文解析していく過程は次の通りです:

  * **`[ * arr1 + arr2 ]`** → **array-constructor** → **`[`** indexing-argument-list **`]`**
  * `[` **`* arr1 + arr2`** `]` → `[` **splatting-argument** `]` → `[` **`*`** operator-expression `]`
  * `[` `*` **`arr1 + arr2`** `]` → `[` `*` **additive-expression** `]` → `[` `*` additive-expression **`+`** multiplicative-expression `]`
  * `[` `*` **`arr1`** `+` **`arr2`** `]` → `[` `*` **variable** `+` **variable** `]`

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文法定義より部分的に引用

> primary-expression ::
>    array-constructor
>  | variable-reference
>  | ...
> 
> array-constructor ::
>    `[` indexing-argument-list _?_ `]`
> 
> indexing-argument-list ::
>    splatting-argument
>  | ...
> 
> splatting-argument ::
>    `*` operator-expression 
> 
> operator-expression ::
>    conditional-operator-expression
>  | ...
> 
> ~
> 
> unary-operator-expression ::
>    unary-minus-expression
>  | unary-expression
> 
> unary-minus-expression ::
>    power-expression
>  | `-` power-expression
> 
> power-expression ::
>    unary-expression
>  | ...
> 
> unary-expression ::
>    primary-expression
>  | `~` unary-expression
>  | `+` unary-expression
>  | `!` unary-expression
> 
> 
> variable-reference ::
>    variable
>  | ...
> 
> variable ::
>    constant-identifier
>  | global-variable-identifier
>  | class-variable-identifier
>  | instance-variable-identifier 
>  | local-variable-identifier