z=8 处的质量—金属丰度关系：直接法金属丰度限制与近未来展望

z>7 星系的物理性质对于理解恒星形成的早期阶段和宇宙再电离过程具有重要意义。化学丰度测量提供了关于积分恒星形成历史（进而电离光子产生）以及高红移下预期快速气体吸积的有价值信息。我们利用报道的 [O III] 88$\mu$m 发射和恒星形成率，通过直接 T_e 方法估算了 z=7.1-9.1 五个星系中的气相氧丰度。我们发现典型丰度为 12+log(O/H) = 7.9（约 0.2 倍太阳值），且在固定恒星质量下氧丰度从 z$\simeq$8 到 0 演化了 0.9$\pm$0.5 dex。这些结果与理论预言相容，尽管质量和金属丰度均存在较大（保守）不确定性。我们评估了统计与系统不确定性，以明确借助阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）和詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）改进的 promising 途径。我们特别指出 [O III] 52$\mu$m 是稳健金属丰度测量的有价值特征。通过结合 [O III] 52$\mu$m 与静止帧光学强线，对 z$\approx$5-8 星系合理可实现基于 T_e 的 O/H 丰度 0.1-0.2 dex 精度。也将可能通过 kpc 尺度上分辨的基于 T_e 的丰度探测气体混合与并合。借助 ALMA 和 JWST，直接金属丰度测量在再电离时期将因而极为可及。