基于JWST的直接法质量-金属化学关系：快速的氮和氦丰度追踪

我们利用电子温度法推导的气相金属化学含量，考察从z=1到z=9的质量-金属化学关系(MZR)，并检验auroral线选择、星系形成历史以及次要丰度对早期宇宙中其解释的影响。我们编译了来自JWST/NIRSpec中等分辨率光谱的286个星形成星系的均匀样本，通过从公共DAWN JWST Archive(DJA)中检测[OIII]$\lambda$4363 auroral线构建而成。我们采用直接的$Te$方法推导电子密度、温度和氧含量，以及相对N/O和He/H含量。通过SED拟合获得星质量，利用经验校正的Balmer发射线获得星系形成率。为量化auroral线选择偏差，我们另外堆叠带有和没有$\lambda$4363检测的星系光谱，将MZR扩展到无法进行单个测量的范围。auroral线检测的样本覆盖log(M*/Msun)=6.77-10.5和12+log(O/H)=6.9-8.4。线性拟合给出MZR斜率为$\gamma$=0.38$\pm$0.09。未检测到单个$lambda$4363的堆叠星系定义的关系斜率相似，但在固定星质量处的金属化学含量高出约0.2-0.3个dex。auroral线检测也表现出更高的SFR、更大的等效宽度以及与基本金属化学关系(FMR)的更大偏移，而非检测者看起来更化学上成熟且更接近FMR。多个堆叠bin也显示出增强的N/O和He/H比率。这些结果表明，JWST所描绘的低质量高红移MZR由两种因素共同塑造：近期星系形成历史和auroral线选择效应。auroral线更倾向于识别低金属化学包络中的高EW、高sSFR星系，而非检测者则暴露出更丰富的序列，接近从FMR预期的金属化学含量。