noirlab2015a-Pōniuā'ena, второй по удаленности квазар, когда-либо открытый
Впечатление художника от квазара Поньюа'Эна. Астрономы обнаружили этот второй по дальности квазар, когда-либо найденный, используя международную обсерваторию Близнецов и Межамериканскую обсерваторию Серро Тололо (CTIO), программы NSF NOIRLab. Это первый квазар, получивший коренное гавайское название. В честь своего открытия из Маунакеа, священной горы, почитаемой в Гавайской культуре, квазар J1007+2115 получил гавайское название Pōniuā'ena, что на гавайском языке означает “невидимый вращающийся источник творения, окруженный сиянием".
Астрономы открыли второй по дальности квазар, когда-либо найденный, используя международную обсерваторию Близнецов и Межамериканскую обсерваторию Серро Тололо (CTIO), программы NSF NOIRLab. Это также первый квазар, получивший коренное гавайское название Pōniuā'ena. Квазар содержит чудовищную черную дыру, вдвое превышающую массу черной дыры в единственном другом квазаре, найденном в ту же эпоху, бросая вызов современным теориям образования и роста сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной.
После более чем десятилетнего поиска первых квазаров группа астрономов использовала обсерваторию Близнецов Ноирлаба и CTIO для обнаружения самого массивного квазара, известного в ранней Вселенной, обнаруженного всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва. Квазары - самые энергичные объекты во Вселенной, питаемые своими сверхмассивными черными дырами, и с момента их открытия астрономы стремились определить, когда они впервые появились в нашей космической истории.
Систематические поиски этих объектов привели к открытию самого дальнего квазара (J1342+0928) в 2018 году и теперь второго по удаленности, J1007+2115. Программа A Hua He Inoa названа J1007+2115 Pōniuā'ena, что на гавайском языке означает “невидимый вращающийся источник творения, окруженный блеском”. Сверхмассивная черная дыра, питающая Поньюаэну, в 1,5 миллиарда раз массивнее нашего Солнца.
"Понюаэна - самый отдаленный объект, известный во Вселенной, в котором находится черная дыра, превышающая миллиард солнечных масс", - сказал Цзиньи Ян, постдокторский научный сотрудник обсерватории Стюарда Аризонского университета.
Чтобы черная дыра такого размера сформировалась так рано во Вселенной, она должна была бы начинаться как “семенная” черная дыра массой 10 000 солнечных масс примерно через 100 миллионов лет после Большого Взрыва, а не расти из гораздо меньшей черной дыры, образованной коллапсом одной звезды.
- Как Вселенная может породить такую массивную черную дыру так рано в своей истории?- удивился Сяохуэй фан, профессор Регентского факультета и заместитель заведующего кафедрой астрономии Аризонского университета. "Это открытие представляет собой самую большую проблему для теории образования и роста черных дыр в ранней Вселенной.”
Современная теория предполагает, что в начале Вселенной после Большого Взрыва атомы были слишком далеки друг от друга, чтобы взаимодействовать и образовывать звезды и галактики. Рождение звезд и галактик в том виде, в каком мы их знаем, произошло в эпоху реионизации, начавшись примерно через 400 миллионов лет после Большого Взрыва. Открытие квазаров, подобных Поньюаэне, глубоко в эпоху реионизации является большим шагом к пониманию этого процесса реионизации и образования ранних сверхмассивных черных дыр и массивных галактик. В эпоху реионизации поньюаена наложила новые и важные ограничения на эволюцию материи между галактиками (межгалактическая среда).
Поиск далеких квазаров начался с того, что исследовательская группа прочесала большие площади, такие как съемка изображений декалей, которая использует камеру темной энергии (DECam) на 4-метровом телескопе Víctor M. Blanco, расположенном в CTIO в Чили. Команда обнаружила возможный квазар в этих данных, и в 2019 году они наблюдали его с помощью телескопов, включая телескоп Gemini North и обсерваторию W. M. Keck на острове Маунакеа на острове Гавайи. Инструмент гниров близнецов подтвердил существование Поньюаены.
"Наблюдения с помощью Gemini имели решающее значение для получения высококачественных ближних инфракрасных спектров, которые позволили нам измерить поразительную массу черной дыры”,-сказал Фейге Ван, сотрудник NHFP НАСА в обсерватории Стюарда Аризонского университета.
В честь своего открытия в Маунакеа этот квазар получил гавайское название Pōniuā'ena. Это название было создано тридцатью Гавайскими преподавателями школы погружения во время семинара, проводимого группой а Хуа Хэ Иноа, Гавайской программой именования, возглавляемой астрономическим центром Имилоа на Гавайях.