中國高海拔宇宙線觀測站“拉索”(LHAASO)再次取得重大突破,為解開宇宙線起源之謎提供了關鍵證據。由中科院高能物理研究所領銜的國際團隊宣布,首次確認微類星體可將宇宙線加速至“膝”區以上能量,這一發現顛覆了傳統認知,將黑洞噴流系統與高能宇宙線直接關聯。
宇宙線作為來自深空的帶電粒子流,其能譜在3千萬億電子伏處存在顯著拐點,因形似人類膝蓋被稱為“膝”結構。長期以來,科學家認為超新星遺跡是主要加速源,但理論模型顯示這類天體難以將粒子推升至“膝”區能量。這一困境促使研究團隊將目光轉向更具能量的天體系統。
微類星體由黑洞與伴星組成雙星系統,當黑洞吞噬伴星物質時,部分物質會以接近光速的噴流形式噴射而出。研究團隊通過“拉索”捕捉到五個微類星體發出的超高能伽馬射線信號,這些信號對應的粒子能量恰好處于“膝”區。這一現象表明,微類星體的加速能力遠超超新星遺跡,能夠突破傳統加速極限。
中科院高能物理所曹臻院士解釋,帶電宇宙線在傳播中會因磁場偏轉,難以直接定位起源。而其與星際物質碰撞產生的高能伽馬射線不受磁場影響,如同宇宙線留下的“腳印”。通過分析這些“腳印”的能量分布,研究團隊首次在觀測層面將“膝”結構與黑洞噴流系統建立聯系。
作為國家重大科技基礎設施,“拉索”憑借其覆蓋1平方公里的探測陣列和超高靈敏度,在海拔4410米的四川稻城海子山持續掃描宇宙。此次發現不僅破解了“膝”結構形成機制,更證實銀河系內存在多種粒子加速機制,為研究極端宇宙物理過程開辟了新方向。
相關成果同步發表于《國家科學評論》與《科學通報》英文版。研究團隊指出,微類星體的發現意味著高能宇宙線可能存在更復雜的起源網絡,未來將結合多波段觀測數據,進一步探索黑洞噴流系統的加速機制。這一突破再次彰顯中國在宇宙線研究領域的領先地位,為全球天文學界貢獻了關鍵觀測證據。











