宇宙正午及更晚时期的 HeII 发射体：基于 MUSE 与 JWST/NIRSpec 的 HeII λ1640 发射特征表征

高红移星系的研究为宇宙演化的早期阶段提供了关键见解，特别是在所谓'宇宙正午'时期，此时恒星形成活动达到峰值。在此背景下，星云发射的起源仍是一个未解之谜。本工作对 MUSE 哈勃超深场巡天中 z ~ 2–4 发射体的样本进行了系统的多波段研究，利用 MUSE 和 JWST/NIRSpec 数据，并扩展了先前研究的样本。我们推导了气相金属丰度以及关键物理性质，包括电子密度、温度和氢与 He+ 电离光子的产率。我们的结果表明，多种因素的组合——如恒星质量、初始质量函数、恒星金属丰度和恒星多重性——很可能有助于解释观测到的星云发射。具体而言，对于气相金属丰度较高（12 + log(O/H) > 7.55）的星系，我们发现采用 Salpeter IMF（Mup=100 Msol）和恒星金属丰度约 0.001（即与气体相似）的双星族群模型可以重现观测到的电离条件。然而在较低金属丰度下，需要采用'顶部偏重'初始质量函数（Mup = 300 Msol）且恒星金属丰度远低于气体金属丰度的双星族群模型，才能完全解释观测到的电离光子产率。这些结果进一步证实，电离过程对当前恒星族群提出了挑战，且在极低金属丰度 regime 中电离问题依然存在。