Los astrónomos han descubierto el segundo cuásar más distante que se haya encontrado utilizando tres Observatorios Maunakea en Hawai: el Observatorio WM Keck, el Observatorio internacional Gemini, un Programa del NOIRLab de NSF y el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido, propiedad de la Universidad de Hawai (UKIRT) ) Es el primer cuásar en recibir un nombre indígena hawaiano, Poniua'ena, que significa "fuente giratoria invisible de creación, rodeado de brillantez" en el idioma hawaiano.
Poniua'ena es solo el segundo cuásar detectado a una distancia calculada en un desplazamiento al rojo cosmológico mayor a 7.5 y alberga un agujero negro dos veces más grande que el otro cuásar conocido en la misma era. La existencia de estos agujeros negros masivos en estos primeros tiempos desafía las teorías actuales de cómo se formaron y crecieron los agujeros negros supermasivos en el universo joven.
La investigación ha sido aceptada en Astrophysical Journal Letters.
Los cuásares son los objetos más enérgicos del universo impulsados ​​por sus agujeros negros supermasivos y desde su descubrimiento, los astrónomos han estado interesados ​​en determinar cuándo aparecieron por primera vez en nuestra historia cósmica. Al buscar sistemáticamente estos objetos raros en estudios de cielo de área amplia, los astrónomos descubrieron el cuásar más distante (llamado J1342 + 0928) en 2018 y ahora el segundo más distante, Poniua'ena (o J1007 + 2115, en desplazamiento al rojo 7.515). La luz vista desde Poniua'ena viajó por el espacio durante más de 13 mil millones de años desde que dejó el cuásar solo 700 millones de años después del Big Bang.
Las observaciones espectroscópicas del Observatorio Keck y el Observatorio Gemini muestran que el agujero negro supermasivo que alimenta a Poniua'ena es 1.500 millones de veces más masivo que nuestro Sol.
Poniua'ena es el objeto más distante conocido en el universo que alberga un agujero negro de más de mil millones de masas solares ", dijo Jinyi Yang, investigador asociado postdoctoral en el Observatorio Steward de la Universidad de Arizona y autor principal del estudio.

Para que un agujero negro de este tamaño se forme tan temprano en el universo, necesitaría comenzar como un agujero negro de "semilla" de masa solar de 10,000 aproximadamente 100 millones de años después del Big Bang, en lugar de crecer a partir de un agujero negro mucho más pequeño formado por El colapso de una sola estrella.
"¿Cómo puede el universo producir un agujero negro tan masivo tan temprano en su historia?" dijo Xiaohui Fan, profesor de Regentes y jefe del departamento asociado del Departamento de Astronomía de la Universidad de Arizona. "Este descubrimiento presenta el mayor desafío para la teoría de la formación y el crecimiento de agujeros negros en el universo primitivo".
La teoría actual sostiene el nacimiento de estrellas y galaxias, tal como las conocemos, comenzaron durante la Época de Reionización, comenzando unos 400 millones de años después del Big Bang. Se cree que el crecimiento de los primeros agujeros negros gigantes ocurrió durante esa misma era en la historia del universo.
El descubrimiento de cuásares como Poniua'ena, en lo profundo de la época de reionización, es un gran paso hacia la comprensión de este proceso de reionización y la formación de los primeros agujeros negros supermasivos y galaxias masivas. Poniua'ena ha puesto nuevas e importantes restricciones en la evolución de la materia entre galaxias (medio intergaláctico) en la época de reionización.
"Poniua'ena actúa como un faro cósmico. A medida que su luz recorre el largo viaje hacia la Tierra, su espectro se ve alterado por el gas difuso en el medio intergaláctico que nos permitió determinar cuándo ocurrió la Época de Reionización", dijo el coautor Joseph Hennawi. , profesor del Departamento de Física de la Universidad de California, Santa Bárbara.
METODOLOGÍA
El equipo de Yang detectó por primera vez a Poniua'ena como un posible quásar después de examinar grandes áreas como el UKIRT Hemisphere Survey y los datos del telescopio Pan-STARRS1 del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai en la isla de Maui.
En 2019, los investigadores observaron el objeto utilizando el instrumento GNIRS del Observatorio Gemini, así como el Espectrógrafo Echellette de Infrarrojo Cercano (NIRES) del Observatorio Keck para confirmar la existencia de Poniua'ena.
"Los datos preliminares de Gemini sugirieron que esto podría ser un descubrimiento importante. Nuestro equipo tenía un horario de observación programado en Keck solo unas semanas más tarde, perfectamente cronometrado para observar el nuevo cuásar usando el espectrógrafo NIRES de Keck para confirmar su extremadamente alto desplazamiento al rojo y medir la masa de su agujero negro ", dijo el coautor Aaron Barth, profesor del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de California, Irvine.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Observatorio W. M. Keck. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

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