在浩瀚無垠的宇宙中,無數微觀粒子以接近光速的速度穿梭飛行,這些粒子被科學家們稱為宇宙線。自宇宙線被發現以來,科研人員通過空間和地面的實驗探測,逐步繪制出了宇宙線全粒子能譜。在能譜上,有一個形似人類膝蓋的獨特拐折結構,因其特殊形態被形象地稱為“膝”結構。這一現象雖已發現近七十年,但其背后的物理成因始終是科學界的一大未解難題。
近期,中國科學院高能物理研究所的科研團隊依托大科學裝置高海拔宇宙線觀測站(LHAASO,簡稱“拉索”)的超高靈敏度,取得了重大突破。研究團隊發現,銀河系內存在五個具有強大粒子加速能力的微類星體,這些微類星體由黑洞和正在被黑洞吸積的恒星組成。黑洞通過強大的吸積作用,不斷吞噬旁邊的恒星,同時釋放出高能量粒子噴流,其每秒釋放的能量相當于四百萬億顆地球上威力最大的氫彈同時爆炸,堪稱高能量宇宙線粒子的“天然工廠”。
這一研究成果不僅為理解黑洞在宇宙線起源中的作用提供了重要的觀測證據,還深化了人們對黑洞系統極端物理過程的認識。同時,該研究對宇宙線起源的探索具有重要推動作用,將進一步促進我國天體粒子物理研究的發展。相關科研成果已在學術期刊《國家科學評論(英文)》及《科學通報(英文版)》上發表。











