中国高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)再次取得重大突破,为解开宇宙线起源之谜提供了关键证据。由中科院高能物理研究所领衔的国际团队宣布,首次确认微类星体可将宇宙线加速至“膝”区以上能量,这一发现颠覆了传统认知,将黑洞喷流系统与高能宇宙线直接关联。
宇宙线作为来自深空的带电粒子流,其能谱在3千万亿电子伏处存在显著拐点,因形似人类膝盖被称为“膝”结构。长期以来,科学家认为超新星遗迹是主要加速源,但理论模型显示这类天体难以将粒子推升至“膝”区能量。这一困境促使研究团队将目光转向更具能量的天体系统。
微类星体由黑洞与伴星组成双星系统,当黑洞吞噬伴星物质时,部分物质会以接近光速的喷流形式喷射而出。研究团队通过“拉索”捕捉到五个微类星体发出的超高能伽马射线信号,这些信号对应的粒子能量恰好处于“膝”区。这一现象表明,微类星体的加速能力远超超新星遗迹,能够突破传统加速极限。
中科院高能物理所曹臻院士解释,带电宇宙线在传播中会因磁场偏转,难以直接定位起源。而其与星际物质碰撞产生的高能伽马射线不受磁场影响,如同宇宙线留下的“脚印”。通过分析这些“脚印”的能量分布,研究团队首次在观测层面将“膝”结构与黑洞喷流系统建立联系。
作为国家重大科技基础设施,“拉索”凭借其覆盖1平方公里的探测阵列和超高灵敏度,在海拔4410米的四川稻城海子山持续扫描宇宙。此次发现不仅破解了“膝”结构形成机制,更证实银河系内存在多种粒子加速机制,为研究极端宇宙物理过程开辟了新方向。
相关成果同步发表于《国家科学评论》与《科学通报》英文版。研究团队指出,微类星体的发现意味着高能宇宙线可能存在更复杂的起源网络,未来将结合多波段观测数据,进一步探索黑洞喷流系统的加速机制。这一突破再次彰显中国在宇宙线研究领域的领先地位,为全球天文学界贡献了关键观测证据。











