宇宙射线，这些以接近光速穿梭于宇宙空间的高能粒子流，长久以来都是天文学界试图破解的谜题。它们携带着超新星爆发、中子星碰撞乃至黑洞活动等极端天体事件的“密码”，却因起源不明、加速机制复杂，始终笼罩在神秘面纱之下。近日，一项依托中国“悟空”号暗物质粒子探测卫星的研究成果，为揭开这一谜题提供了关键线索。
由中国科学院紫金山天文台主导的国际科研团队，通过对“悟空”号卫星10余年在轨积累的海量探测数据深入分析，首次捕捉到宇宙射线能谱中隐藏的“电荷密码”。研究聚焦质子、氦、碳、氧、铁五种宇宙射线中最常见的粒子，发现它们在高能段均呈现出一致的“鼓包”状结构——这一特征此前从未被直接观测到。更令人振奋的是，碳、氧、铁三种粒子的最高有效测量能量较以往提升了近10倍，为研究提供了前所未有的精度。
“鼓包”结构的出现并非偶然。团队通过对比不同粒子的能谱特征发现，其位置与粒子所带电荷量成正比：电荷量越大，“鼓包”对应的能量越高。这一规律与1961年丹麦物理学家提出的理论预期高度吻合——该理论曾预言，宇宙射线源加速粒子的能量上限与粒子电荷相关，但受限于当时探测技术的局限，六十余年来始终缺乏实验证据。
科研团队进一步结合多源观测数据构建模型，最终锁定关键线索：在地球附近存在一个近距离的宇宙射线加速源，其加速能力存在上限。当粒子被加速至接近这一极限时，便会在能谱上留下“鼓包”印记。这一发现直接证实了理论预期——宇宙射线源加速粒子的能量上限，确实与粒子电荷成正比。
“悟空”号卫星的突破性贡献，源于其独特的探测优势。作为全球首颗专门探测暗物质的卫星，它搭载了高精度的粒子探测器，能够区分不同种类的宇宙射线粒子，并精确测量其能量与电荷。这一能力使其在暗物质研究之外，意外成为破解宇宙射线谜题的关键工具。此次成果不仅填补了理论预期与实验观测之间的空白，更为理解宇宙极端环境下的物理过程提供了新视角。
