JWST时代的理论强线金属丰度诊断

静止帧光学强发射线的比值是高红移星系金属丰度的主要示踪指标。由于典型的基于强线的金属丰度指示符是在$z=0$处的极光线上定标的，它们对遥远宇宙中的星系的适用性尚不清楚。在本文中，我们利用来自宇宙学模拟的模拟发射线数据，研究静止帧光学发射线作为高红移金属丰度指示符的定标。我们的模型将SIMBA宇宙学星系形成模拟与cloudy光致电离计算耦合，包含了HII区、后AGB恒星与弥漫电离气体（DIG）的贡献。我们发现所研究的12个指示符存在温和的红移演化，这意味着模拟中演化的主导物理属性确实对高红移金属丰度定标有可辨别的影响。当将我们的定标与詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）的高红移极光线观测比较时，我们发现模型结果与观测间存在轻微偏移，并发现高红移处更高的电离参数可能是其中一种可能的解释。我们探索了驱动强线金属丰度关系形状的物理机制，并为迄今未探索的低金属丰度区间提出了定标。最后，我们研究了DIG对总线通量的贡献。我们发现对于单次电离氧与硫线，DIG的贡献在z$\sim$0处随金属丰度增加，并可高达70%，这使得在建模星云发射时包含其贡献至关重要。