宇宙線起源之謎困擾科學(xué)界近七十年，如今終于迎來重大突破。我國(guó)高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”通過精密觀測(cè)，首次證實(shí)能量超過1拍電子伏的宇宙線并非來自超新星遺跡，而是由黑洞驅(qū)動(dòng)的微類星體噴流加速產(chǎn)生。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知，為宇宙極端物理過程研究開辟了全新方向。

傳統(tǒng)理論認(rèn)為，超新星爆發(fā)后殘留的遺跡是宇宙線的主要源頭。這類天體爆炸時(shí)釋放的能量確實(shí)驚人，但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)其加速能力存在明顯上限——當(dāng)宇宙線能量達(dá)到3拍電子伏左右的“膝區(qū)”時(shí)，粒子數(shù)量會(huì)急劇減少。這就像用小排量汽車?yán)刎洠瑒?dòng)力始終無法突破臨界值。拉索團(tuán)隊(duì)通過多參數(shù)篩選技術(shù)，從海量數(shù)據(jù)中提取出純質(zhì)子樣本，其精度遠(yuǎn)超衛(wèi)星觀測(cè)，首次在膝區(qū)附近捕捉到異常高能組分。

研究團(tuán)隊(duì)將觀測(cè)數(shù)據(jù)與理論模型比對(duì)后，鎖定五個(gè)黑洞微類星體作為“嫌疑犯”。這些雙星系統(tǒng)中，黑洞如同貪婪的饕餮，持續(xù)吞噬伴星物質(zhì)的同時(shí)，將部分吸積物質(zhì)轉(zhuǎn)化為兩股相對(duì)噴流。以SS 433為例，其噴流中的質(zhì)子與周圍原子云碰撞后，產(chǎn)生能量超過1拍電子伏的伽馬射線，功率相當(dāng)于每秒釋放數(shù)億顆氫彈的能量。更驚人的V4641 Sgr系統(tǒng)，其伽馬射線能量達(dá)0.8拍電子伏，推算原始質(zhì)子能量超過10拍電子伏，加速效率是超新星遺跡的百倍以上。

微類星體的“暴力美學(xué)”遠(yuǎn)超預(yù)期。這些黑洞噴流不僅能量驚人，還具備精準(zhǔn)的粒子加工能力。拉索項(xiàng)目負(fù)責(zé)人解釋，雙星系統(tǒng)中的黑洞通過吸積盤與磁場(chǎng)共同作用，將物質(zhì)加速至接近光速后噴射而出。這種機(jī)制類似超級(jí)粒子對(duì)撞機(jī)，但規(guī)模遠(yuǎn)超人類任何實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。研究團(tuán)隊(duì)通過同時(shí)監(jiān)測(cè)天體噴流動(dòng)態(tài)與太陽系附近宇宙線，構(gòu)建出完整的證據(jù)鏈條。

這項(xiàng)發(fā)表于《自然》期刊的研究，重新定義了宇宙線天文學(xué)的版圖。過去被視為“配角”的黑洞雙星系統(tǒng)，如今被證實(shí)是宇宙高能粒子的主要工廠。科學(xué)家指出，黑洞噴流加速機(jī)制可能涉及量子引力效應(yīng)等極端物理?xiàng)l件，這為驗(yàn)證愛因斯坦相對(duì)論與探索新物理提供了天然實(shí)驗(yàn)室。拉索觀測(cè)站將持續(xù)升級(jí)設(shè)備，未來或能捕捉到能量更高的“腳踝區(qū)”宇宙線，進(jìn)一步揭開宇宙最劇烈能量釋放過程的神秘面紗。

從吞噬星辰到制造粒子風(fēng)暴，黑洞展現(xiàn)出的雙重面貌令人驚嘆。這項(xiàng)突破不僅改寫了教科書，更讓人類意識(shí)到：在浩瀚宇宙中，最狂暴的能量或許正源自那些看似寂靜的黑暗深淵。當(dāng)科學(xué)家用精密儀器解碼這些宇宙信號(hào)時(shí)，我們也在重新認(rèn)識(shí)自身在宇宙中的位置——既渺小如塵埃，又智慧如造物主。