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拉索新发现:黑洞驱动微类星体成强大粒子加速器 破解宇宙线“膝”谜

   时间:2025-11-20 06:08:58 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

宇宙中神秘的黑洞再次成为科学焦点。近日,高海拔宇宙线观测站(LHAASO,简称拉索)公布两项突破性发现,不仅为银河系内高能宇宙线的起源提供了关键线索,更首次将黑洞系统与宇宙线能谱的“膝”结构直接关联,为理解极端天体物理过程开辟了全新视角。

研究团队通过拉索的复合型探测器阵列,首次系统性捕捉到来自五个微类星体的超高能伽马射线信号。这些微类星体由黑洞与伴星组成双星系统,黑洞吸积物质时释放的喷流可形成天然粒子加速器。其中,SS 433系统的观测数据尤为关键——其辐射区域与巨型原子云高度重合,表明高能质子与云中物质碰撞产生了伽马射线。进一步分析显示,该系统加速的质子能量突破1PeV(拍电子伏特)阈值,总功率达每秒10³²焦耳,堪称银河系内的“超级粒子工厂”。

另一微类星体V4641 Sgr的观测结果同样震撼:其释放的伽马射线能量高达0.8PeV,意味着产生这些射线的父辈粒子能量超过10PeV。这一发现彻底改写了银河系高能粒子加速器的认知图谱——此前被广泛认为的宇宙线源超新星遗迹,因加速极限远低于“膝”区能量(约3PeV),长期无法解释高能宇宙线的存在。而微类星体的崛起,成功填补了这一理论空白。

拉索的突破不仅限于源天体探测。针对宇宙线能谱中形似人膝的“膝”结构,研究团队通过多参数测量技术,从海量数据中筛选出高纯度质子样本,首次精确绘制出“膝区”质子能谱。结果显示,该区域存在超出预期的高能组分,其特征与微类星体加速的质子能谱高度吻合。这一成果直接将“膝”结构与黑洞喷流系统关联,证实PeV能段宇宙线主要源自这类新型天体源。

“这相当于完成了看似不可能的任务。”项目成员介绍,拉索的地面观测装置通过复合型探测器设计,既能追踪遥远天体的超高能伽马射线,又能精准测量太阳系附近的宇宙线粒子。这种“两端发力”的策略,使科学家首次从源端和粒子端同时验证了黑洞系统的加速能力,构建起完整的证据链。

两项发现相互印证,不仅为解决困扰学界近70年的“膝区成因”难题提供关键证据,更揭示了黑洞在宇宙线起源中的核心作用。随着拉索持续积累数据,人类对极端天体物理过程的认知正迈向更深层次。

 
 
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