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近日，以观测星系中心超大质量黑洞为主要目标的事件视界望远镜（EHT）合作组公布了对M87星系中心超大质量黑洞的最新观测结果。

▲M87黑洞最新“身份照” 图据新华社

科学家首次发现黑洞周围磁场方向发生彻底翻转，同时确认黑洞本身保持稳定。

这一发现有助于深入理解黑洞如何吸收物质以及形成高速喷流。

M87星系是一个距离地球5500万光年的近邻星系，其中心有一个质量比太阳大65亿倍的黑洞。

作为事件视界望远镜合作计划首个成像的超大质量黑洞

，它已成为目前全宇宙研究最深入的黑洞之一。

所谓黑洞，是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体。

按照中科院上海天文台研究员路如森的说法，黑洞具有超强引力，即便是光，也无法逃脱它的势力范围。

该势力范围被称作黑洞的半径或被称作“事件视界”。

事件视界望远镜合作组由全球射电望远镜联合组网，形成一个“地球般大小的望远镜”。

M87星系中心超大质量黑洞的首张照片拍摄于2017年，并于2019年发布。

研究人员通过对2017年、2018

年

和2021年的观测数据进行对比，绘制出M87黑洞磁场偏振变化图，从而揭示了其视界之外环境的活跃程度和磁场随时间的剧烈变化。

观测结果显示，黑洞周围环境动态、湍流且不断变化。

观测表明，磁场对物质流动起着重要引导作用——有的物质最终穿过视界消失，有的则被抛射到太空中形成高速喷流，为揭示黑洞喷流形成机制提供了新线索。

▲不同时期观察到的M87星系中心超大质量黑洞，磁场发生明显旋转变化

此次研究发现，黑洞周围的磁场在2017年呈顺时针螺旋状；

到2018年，磁场方向发生逆转，呈逆时针排列，并趋于稳定；

到2021年，磁场再次以逆时针方向旋转。

黑洞周围磁场在短短几年内发生显著变化，而黑洞本身仍保持稳定。

亚利桑那大学斯图尔德天文台的天文学家雷莫·蒂拉努斯表示：“事件视界望远镜正在开辟黑洞时间域天体物理学的新前沿。

计划在2026年3至4月进行一系列密集观测，我们非常期待捕捉到M87的首部‘电影影像’，这是自首张黑洞照片以来一直在愿望清单上的目标。

”

据了解，当物质靠近黑洞时，它们不会立刻被吞噬，而是被吸引到吸积盘中，在黑洞引力作用下不断旋转和摩擦。

内层气体和尘埃被挤压升温，发射电磁辐射，形成黑洞周身光环。

然而，并非所有物质最终掉入黑洞，其中一部分沿磁力线偏转，向两极加速，高速喷射到太空中，速度接近光速，形成可穿越数百万光年的喷流。

科学家认为，黑洞磁场在这些喷流的形成过程中起关键作用。

对此，德国马克斯·普朗克射电天文学研究所的天文学家爱德华多·罗斯表示：“像M87这样的喷流在塑造宿主星系演化过程中起着关键作用。

它们通过调节恒星形成并将能量输送到广阔空间，从而影响宇宙范围内的物质生命周期。

”

哈佛-史密松森天体物理中心天文学家保罗·蒂德称：“令人惊叹的是，黑洞周围的光环在过去四年间大小保持一致，这印证了广义相对论对黑洞阴影的预言。

环绕视界旋转的带电等离子体充满动态和复杂性，推动理论模型不断向极限挑战，偏振模式也因此发生显著变化。

”

来

源

：红星新闻

编辑：余敏 审定：黄青 核发：邹建宾

韦布望远镜在早期宇宙中发现罕见无自转巨型星系

IT之家 5 月 10 日消息，天文学家借助詹姆斯・韦布太空望远镜，在一个遥远的早期星系中发现了一个出人意料的特征。

尽管该星系形成于宇宙尚处于非常年轻的时期，却没有呈现出任何旋转迹象。

加州大学戴维斯分校物理与天文学系研究科学家、这项于 5 月 4 日发表在《自然・天文学》期刊上研究的第一作者本・福里斯特解释称，这种天体特征通常仅出现在距离地球近得多、且已演化成熟的巨型星系中。

福里斯特表示：“这个星系完全没有表现出任何旋转的迹象，这一点既令人意外，也极具研究价值。

” 星系为何理应产生自转 据IT之家了解，现有天体模型认为，星系在形成之初就会开始旋转。

向内流动的气体与引力牵引会产生角动量，进而带动整个星系系统运转起来。

历经数十亿年的演化，星系之间会发生碰撞与合并，在星系密集星团中尤为常见。

这类反复的相互作用，既可能增强星系自转，也可能抵消其旋转运动。

最终，部分近邻星系整体自转微弱，星系内恒星仅做无规则运动。

由于这类演化转变本被认为需要极其漫长的时间，因此在宇宙年龄尚不足 20 亿年时，就在编号为 XMM-VID1-2075 的星系中观测到这一现象，令科学界倍感意外。

早期诞生的巨型星系 福里斯特及其团队隶属于 MAGAZ3NE（红移大于 3 的近红外远古大质量星系巡天项目），此前已利用夏威夷的 W.M. 凯克天文台对该星系开展过研究。

福里斯特说：“此前 MAGAZ3NE 项目的观测已证实，它是早期宇宙中质量最大的星系之一，恒星数量已是银河系的数倍；

同时还确认该星系早已停止诞生新恒星，是极具研究价值的后续观测目标。

” 韦布望远镜揭秘星系内部运动 研究团队利用詹姆斯・韦布太空望远镜，对 XMM-VID1-2075 星系以及另外两个同期星系展开观测，得以追踪每个星系系统内部物质的运动状态。

福里斯特解释道：“这类研究在近邻星系中已有大量开展，因为它们距离地球更近、视尺寸更大，可通过地面望远镜完成观测；

但对高红移星系开展同类研究难度极大，这类星系在天空中看起来极其渺小。

詹姆斯・韦布太空望远镜，真正推动了该领域的研究前沿。

” 在三个观测星系中，一个有着明显自转，一个结构呈不规则状态，第三个无自转现象，但内部恒星存在剧烈的无规则运动。

福里斯特表示：“这类特征与本宇宙局部区域的部分巨型星系特征一致，但在宇宙早期就发现这样的星系，仍有些出乎意料。

” 星系停止自转的潜在原因 科研人员目前正致力于探究，该星系为何能在极短时间内演化成科学界所称的低速自转星系。

一种合理推测是：它并非历经多次星系合并逐步演化，而是源于一次剧烈的星系碰撞。

若两个旋转方向近乎相反的星系发生碰撞，彼此的旋转运动便会相互抵消。

福里斯特说：“我们观测到这个星系一侧存在明显的强光溢出现象，这暗示有其他天体闯入并与该星系发生相互作用，或许正在改变其内部动力学结构。

” 搜寻更多无自转星系 该研究团队仍在持续搜寻宇宙早期的同类无自转星系。

通过将实际观测数据与计算机模拟结果对比，科学家能够检验现行的星系形成理论是否成立。

福里斯特称：“部分天体模拟预测，宇宙早期会存在极少数无自转星系，但这类天体本应十分稀少。

我们通过观测搜寻这类星系，既能验证模拟结果，也能探明其实际分布数量，进而判断现有星系演化理论是否准确。

”

TDS技术说明书

TDS技术说明书 TDS是TotalDissolvedSolids的缩写，中文译为“总溶解固体”。

它用于衡量水中溶解性固体物质的总含量，这些物质包括无机盐、少量有机物以及其他可溶于水的微观粒子。

TDS值的单位为毫克/升（mg/L），常通过便携式电子仪器进行快速测定。

需要注意的是，TDS仅反映水中溶解性物质的总浓度，并不能直接说明水质的好坏或是否适合饮用。

不同来源的水体因其地质环境、处理工艺或使用状况的差异，TDS值会有显著不同。

1.TDS的基本概念与测量原理 TDS所涵盖的溶解物质主要包括钙、镁、钠、钾等常见离子，以及微量的碳酸盐、氯化物、硫酸盐和其它可溶性成分。

这些物质来源于岩石风化、土壤溶出或人工添加等多种途径。

TDS的测量一般通过电导率间接推算：因为溶解于水中的离子会增强水的导电能力，所以先测定水的电导率（单位通常为微西门子/厘米，μS/cm），再乘以一个经验系数（通常介于0.5至0.8之间），即可估算出TDS的数值。

这种方法快速简便，适用于日常检测，但无法区分具体离子的种类和来源。

2.TDS的主要来源 自然水体中的TDS受地理条件和环境因素影响较大。

例如流经石灰岩地层的水会溶解较多的钙、镁离子，TDS值普遍偏高；

而雨水或冰川融化形成的天然软水TDS则较低。

除了天然溶解之外，人类活动也是TDS增加的重要原因。

农业灌溉、排水以及城市生活污水都可能将各类溶解物带入水体。

此外，在水处理过程中，某些净化技术可能会调整TDS含量，但这并不代表最终水质的好坏，需结合具体应用场景综合判断。

3.TDS与饮用水质量的关系 许多人将TDS值与饮用水安全直接关联，这是一种常见的误解。

低TDS值并不总是代表水质更优，高TDS也不一定意味着对人体有害。

比如，某些矿泉水含有丰富的矿物质元素，TDS值较高，但仍属于安全饮用水范畴；

相反，一些TDS极低的水若未经妥善处理，也可能存在污染物残留风险。

真正判断水质应依靠多项指标，包括微生物含量、重金属浓度、有机污染物及pH值等。

TDS可作为一项快速参考指标，但不能替代优秀水质分析。

4.TDS在日常生活与水处理中的应用 在日常生活中，TDS检测笔常用于家庭水质快速筛查。

例如，家用净水器用户可通过TDS值的变化粗略判断滤芯效能，但应注意这只反映溶解固体的减少情况，与滤除细菌或化学污染物的能力无直接联系。

在一些工业领域如酿酒、食品加工或实验室用水制备中，TDS是控制产品质量的关键参数之一。

特殊行业如电子工业或制药业，往往要求使用极低TDS的超纯水，以避免杂质影响生产工艺。

5.如何合理解读TDS数值 理解TDS数据时应结合实际情况，避免断章取义。

不同用途的水体有其适宜的TDS范围：例如某些地区饮用水TDS在300–500mg/L之间时口感较好，而过低或过高可能影响风味。

灌溉用水则需考虑TDS值对土壤和作物的长期影响，通常要求TDS低于一定限值。

若对水质存在疑虑，建议进行专业检测而非仅依赖TDS读数。

普通用户可定期记录TDS变化趋势，显著波动可能提示水源状况改变，需进一步排查原因。

总结来说，TDS是一项实用且易于获取的水质参考指标，但它只是众多水质参数中的一种。

正确理解TDS的含义与局限性，能够帮助我们在日常生活和生产中更优秀地评估水质，避免因片面解读而产生误判。

科学的水质管理应依托多维度检测和综合分析，从而保障用水安全与适用性。