类星体通常被描述为宇宙灯塔，它是可以在宇宙边缘观测到的发光灯塔，为天文学家和宇宙学家提供了丰富的研究课题。现在，科学家宣布发现了迄今发现的第二远的类星体，距离地球超过130亿光年。
加州大学圣塔芭芭拉分校物理系教授乔·亨纳维和前加州大学圣塔芭芭拉分校博士后学者弗雷德里克·戴维斯和费格·王提供了关键的建模和数据分析工具，使这一发现成为可能。研究结果目前已在ArXiv预印本上，并将刊登在《天体物理学杂志快报》上。
研究人员将这个物体命名为Po?niua??“ena”在夏威夷语中的意思是“不可见的旋转的创造之源，围绕着光辉”。这是第一颗以夏威夷土著名字命名的类星体。
类星体是位于遥远的大质量星系中心的极其明亮的辐射源。在超大质量黑洞上盘旋的物质会产生大量的热量，使其发出紫外线和可见光波长的光。“它们是宇宙中最明亮的物体，”亨纳维说，“它们比宿主星系的亮度高出100倍以上。”
自从发现第一颗类星体以来，天文学家们一直热衷于确定它们在宇宙历史上首次出现的时间。通过在广域巡天中系统地搜索这些稀有天体，天文学家在2018年发现了最遥远的类星体(名为J1342+0928)，现在又发现了第二遥远的类星体波?ena(或J1007 + 2115)。
小组首先发现了宝牛??在对大面积调查进行梳理后，认为ena可能是一颗类星体。2019年，研究人员利用位于夏威夷莫纳克亚的凯克天文台和双子座天文台观测了该物体，确认了它的存在和身份。
阿宝? niua ? ?ena是迄今为止在宇宙红移大于75或130亿光年的距离上探测到的第二颗类星体。它的黑洞是同时期已知的另一个类星体的两倍大。这些大质量黑洞在如此早期的存在，挑战了目前关于特大质量黑洞是如何在年轻的宇宙中形成和成长的理论。
一个宇宙之谜
双子座和凯克星云的光谱观测显示了给Po?niua提供能量的黑洞。ena的质量是太阳的15亿倍。“阿宝niua ? ?ena是宇宙中已知的拥有超过10亿太阳质量黑洞的最远天体，”亚利桑那大学博士后研究助理、第一作者杨金义说。
黑洞通过物质的累积而成长。在标准图像中，超大质量黑洞是从一个小得多的“种子”黑洞发展而来的，杏耀登录地址“种子”黑洞可能是一颗大质量恒星死亡后的残留物。戴维斯解释说:“因此，令人困惑的是，如此巨大的黑洞是如何在宇宙历史的早期就存在的，因为根据我们目前的理解，它们似乎没有足够的时间来成长。”
对于这么大的一个黑洞在宇宙早期形成这个,它将需要开始作为一个10000 -太阳能大规模种子黑洞大爆炸后1亿年——而不是从一个小得多的黑洞坍塌形成的一个明星。
亚利桑那大学(University of Arizona)的范晓辉(音)说:“宇宙在其历史早期是如何产生如此巨大的黑洞的?”“这一发现对早期宇宙中黑洞形成和增长理论提出了最大的挑战。”可能需要发现一种形成种子黑洞的更奇特的机制来解释波牛埃娜的存在。
再电离的时期
目前的理论认为，我们所知道的恒星和星系的诞生始于再电离时代。从大爆炸后大约4亿年开始，星系间扩散的物质从中性的氢变成了电离的氢。第一个巨大黑洞的形成被认为是在这段时间发生的。
像波牛这样的类星体的发现??处于再电离时代的ena，对于理解再电离的过程以及早期特大质量黑洞和大质量星系的形成是一个重大的进步。阿宝? niua ? ?ena对再电离时代星系间介质的演化提出了新的和重要的限制。
“阿宝niua ? ?ena就像一个宇宙灯塔。当它的光经过漫长的旅程到达地球时，它的光谱被星际介质中的扩散气体改变，这使我们能够确定再电离发生的时间。”亨纳维说。用于从这些遥远的类星体光谱中推断再电离时代信息的建模和数据分析方法，是他与Davies和Wang在加州大学圣巴巴拉分校的研究小组开发的。
亨纳维说:“通过加州大学的天文台，我们获得了使用莫纳克亚山顶的凯克望远镜的特权，这使我们在双子望远镜发现这颗天体后不久就获得了有关它的高质量数据。”
寻找这些遥远的类星体简直是大海捞针。天文学家必须挖掘数十亿天体的数字图像，以便找到类星体候选者。王解释说:“即使你确定了候选者，目前找到它们的成功率也只有1%左右，这需要花费大量昂贵的望远镜时间来观察污染物。”
