天文學家使用國際雙子星天文臺和Cerro Tololo美洲天文臺(CTIO)，NSF的NOIRLab計劃，發(fā)現(xiàn)了有史以來第二遙遙的類星體。它也是第一個獲得夏威夷土著名稱Pōniuāena的類星體。該類星體包含一個巨大的黑洞，是在同一時期發(fā)現(xiàn)的唯一其他類星體的質(zhì)量的兩倍，這對當前宇宙早期超大規(guī)模黑洞形成和生長的理論提出了挑戰(zhàn)。

在搜尋了第一個類星體十多年之后，一組天文學家使用NOIRLab的雙子座天文臺和CTIO發(fā)現(xiàn)了宇宙早期已知的最大質(zhì)量的類星體-從大爆炸發(fā)生僅7億年之后就被發(fā)現(xiàn)[1] 。類星體是宇宙中最有活力的天體，由它們的超大質(zhì)量黑洞提供動力，并且自從發(fā)現(xiàn)天文學家以來，他們一直渴望確定它們何時出現(xiàn)在我們的宇宙歷史中。

對這些物體的系統(tǒng)搜索導致在2018年發(fā)現(xiàn)了最遠的類星體(J1342 + 0928)，而現(xiàn)在是第二遠的類星體J1007 + 2115 [2]。名為J1007 +2115Pōniuāena的A Hua He Inoa程序，用夏威夷語[3]表示“看不見的紡紗源，周圍充滿了光彩”。為龐尼瓦納提供動力的超大質(zhì)量黑洞，比我們的太陽大15億倍。

亞利桑那大學管家天文臺的博士后研究員楊金一說：“波那瓦那是宇宙中已知的最遙遠的天體，它擁有一個黑洞，其太陽質(zhì)量超過十億。”

為了在宇宙初期形成如此大小的黑洞，它需要從大爆炸后大約1億年開始，以10,000太陽質(zhì)量的“種子”黑洞開始，而不是從由單顆星的崩潰。

“宇宙如何在其歷史的早期產(chǎn)生如此巨大的黑洞?”攝政大學的教授兼亞利桑那大學天文學系副系主任范曉輝想知道。“這一發(fā)現(xiàn)為早期宇宙中黑洞形成和生長的理論提出了最大的挑戰(zhàn)。”

當前的理論表明，在宇宙大爆炸之后的宇宙開始之初，原子之間的距離太遠，無法相互作用，無法形成恒星和星系。我們所知，恒星和星系的誕生發(fā)生在電離時代，即大爆炸之后約四億億年。在電離時代的深處發(fā)現(xiàn)像Pōniuāena之類的類星體，是朝著理解電離過程以及早期超大質(zhì)量黑洞和大質(zhì)量星系的形成邁出的一大步。在電離時代，波尼埃納(Pōniuāena)對銀河系之間的物質(zhì)演化施加了新的重要約束。

尋找遙遠的類星體的開始是由研究團隊通過大范圍的勘測開始的，例如DECaLS成像勘測，該勘測使用位于智利CTIO的VíctorM. Blanco 4米望遠鏡上的暗能量相機(DECam)。該團隊發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中可能存在的類星體，并在2019年使用了位于夏威夷島毛納基亞的雙子北望遠鏡和WM凱克天文臺進行觀測。雙子座的GNIRS儀器證實了Pōniuāena的存在。

“雙子座的觀測對于獲得高質(zhì)量的近紅外光譜至關(guān)重要，這為我們提供了黑洞驚人質(zhì)量的測量，”亞利桑那大學管家天文臺的NASA NHFP研究員Feige Wang說。

為了紀念它在毛納卡亞(Maunakea)的發(fā)現(xiàn)，該類星體被賦予夏威夷名稱Pōniuāena。這個名字是由30名夏威夷浸入式學校的老師在A Hua He Inoa小組領(lǐng)導的研討會上創(chuàng)建的，A Hua He Inoa小組是由夏威夷“ Imiloa天文學中心”領(lǐng)導的夏威夷命名計劃。Pōniuāena是第一個獲得土著名稱的類星體。

美國國家科學基金會計劃主任克里斯·戴維斯說：“除了NOIRLab望遠鏡的團隊合作使這項發(fā)現(xiàn)成為可能之外，我們還很高興看到這個新名稱突顯了當?shù)厣鐓^(qū)的科學與文化合作。” 。

“我非常高興能參與這次教育經(jīng)歷，這是一次難得的學習機會，”來自瓦胡島卡胡庫的高中夏威夷浸入式教師考艾·凱納說。“如今，應(yīng)用這些文化價值觀對于在夏威夷等普通語境之外進一步促進夏威夷語的福祉至關(guān)重要，但同時也要使夏威夷語遍及整個宇宙。”