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,科研人員借助空間與地面的實驗探測手段,繪制出了宇宙線全粒子能譜。在這個能譜上,存在一個獨特且引人關注的拐折結構,因其外形酷似人的膝蓋,所以被形象地命名為“膝”結構。盡管這一現象早在近70年前就已被發現,但其背后的物理成因卻始終是科學界的一個未解之謎。
近期,中國科學院高能物理研究所的科研團隊取得了重大突破。曹臻院士帶領的科研團隊依托大科學裝置高海拔宇宙線觀測站(LHAASO,拉索)所具備的超高靈敏度,在銀河系內發現了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構成。
黑洞擁有強大的吸積能力,會不斷吞噬其旁邊的恒星。在這個過程中,黑洞會釋放出高能量的粒子噴流,其每秒釋放的能量極為驚人,大約相當于四百萬億顆地球上威力最大的氫彈同時爆炸所釋放的能量。如此巨大的能量釋放,使得黑洞成為了高能量宇宙線粒子的“產生器”。
這一研究成果意義重大,它為理解黑洞在宇宙線起源中所扮演的角色提供了關鍵的觀測證據。對于人們深入認識黑洞系統的極端物理過程以及宇宙線的起源,都有著不可忽視的作用,也將有力推動我國天體粒子物理研究邁向新的高度。









