近日，国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）在极端宇宙探索领域取得重大突破。由中国科学院高能物理研究所领衔，联合上海天文台等多家科研机构组成的团队，首次捕获到源自银河系内伽马射线双星LS I +61° 303的超高能伽马射线信号，能量超过100万亿电子伏特（>100 TeV）。这一发现标志着人类对宇宙极端能量现象的认知迈出关键一步，相关研究成果已于5月6日在线发表于国际权威期刊《物理评论快报》。
LS I +61° 303系统由一颗大质量恒星与一颗致密天体（可能是中子星或恒星级黑洞）组成，自20世纪60年代通过光学巡天被发现以来，始终是天文学研究的焦点。这类“伽马射线双星”因其能产生极端物理过程，被视为探索宇宙线起源的天然实验室。然而，受限于观测技术，此前人类对这类系统的认知仅停留在甚高能段（>0.1 TeV），其最高能量辐射记录仅达10 TeV左右，更高能段的辐射是否存在长期成谜。
“拉索”作为全球海拔最高（4410米）的大型复合探测阵列，凭借平方公里级的有效面积、全天候运行能力及宽能段覆盖优势，为破解这一谜题提供了关键工具。研究团队通过长期积累数据，将单个高能光子精准定位至双星轨道的不同相位，首次绘制出该系统在200 TeV能段的完整能谱，确认其作为超高能伽马射线双星的身份。上海天文台副研究员周佳能比喻道：“我们像‘攒零钱’一样收集光子，最终拼出了双星系统的能量全貌。”
进一步分析显示，LS I +61° 303的辐射强度随其约26.5天的轨道周期呈现周期性变化，且这种“轨道调制”特征与能量高度相关。团队探测到的大量>100 TeV光子表明，在双星轨道的特定阶段，高能质子可能突破重重阻碍，与周围恒星风物质发生剧烈碰撞，进而产生这些超高能伽马射线。这一发现颠覆了传统认知——双星系统不仅是高能辐射源，更可能具备接近拍电子伏特（PeV，1000万亿电子伏特）量级的天然粒子加速能力。
周佳能指出，该成果不仅为伽马射线双星作为极端天体的假设提供了实证，还为极端物理环境下的粒子加速机制研究设定了新的观测边界。随着“拉索”持续积累数据，科学家有望进一步揭示宇宙线起源的奥秘，并为多信使天文学（结合电磁波、引力波、中微子等信号）开辟全新研究方向。
