11 月 16 日消息，今日，高海拔宇宙線觀測站（LHAASO，又稱「拉索」）發布了兩項重要科學成果，相關成果發表於《National Science Review》和《Science Bulletin》。
科研人員發現，在銀河系中有五個由黑洞與被其吸積的恆星構成的微類星體可以將宇宙中的粒子加速到極高能量，這一發現破解了困擾科學界近 70 年的一個未解之謎 —— 宇宙線質子能譜上形似人的膝蓋的拐折結構從哪裡來。
這項成果不僅揭示了宇宙線起源的關鍵機制，也為理解黑洞系統的極端物理過程開闢了新的途徑。這些成果由中國科學院高能物理研究所、南京大學、中國科學技術大學、羅馬第一大學等機構的研究人員共同完成。
第一項成果揭示了微類星體作為銀河系內強大的粒子加速器的作用。微類星體是由處於雙星系統中的黑洞吸積伴星物質並產生相對論性噴流形成的天體。拉索首次系統性地探測到來自 SS 433、V4641 Sgr、GRS 1915+105、MAXI J1820+070 與 Cygnus X-1 等五個微類星體的超高能伽馬射線。分析顯示，來自 SS 433 的輻射特徵強烈表明其源於被黑洞加速的高能質子與周圍物質碰撞。該系統中質子加速能量超過 1 拍電子伏（PeV），總功率高達約每秒 10^32 焦耳。來自 V4641 Sgr 的伽馬射線能量達到 0.8 PeV，表明其父輩粒子能量超過 10 PeV。這些發現證實微類星體是一類重要的銀河系內 PeV 粒子加速器，為解決「傳統認知中超新星遺蹟難以將宇宙線加速至 PeV 以上高能區」的問題提供了新證據。
第二項成果聚焦於宇宙線質子能譜的精確測量。宇宙線能量分布在大約 3 PeV 處存在一個關鍵轉折點，因其形狀被稱為「膝」。近 70 年來，「膝」的成因未明。拉索利用其地面觀測裝置和多參數測量技術，成功篩選出大統計量、高純度的宇宙線質子樣本，精確測量了其能譜，精度媲美衛星實驗。這項突破性測量揭示，在「膝區」存在一個超出預期的新「高能組分」，而非此前假設的簡單冪律轉換。結合此前 AMS-02 衛星在低能區、「悟空」衛星在中能區的測量結果，表明銀河系內存在多種具有不同加速能力和能量範圍的宇宙線源天體。「膝」的結構被認為是產生該高能組分的源天體達到其加速極限的表現。
兩項成果相互印證，構建起一個科學圖景：PeV 能段的宇宙線質子主要來源於微類星體這類「新源」。它們具有高於超新星遺蹟的加速極限，能夠產生超過「膝」的高能宇宙線。這不僅為解決困擾學界近 70 年的「膝區」成因難題邁出關鍵一步，也為理解黑洞系統在宇宙線起源中的作用提供了重要的觀測證據。拉索的複合型探測器設計使其既能通過探測超高能伽馬射線來研究宇宙線源天體，又能對抵達地球附近的宇宙線粒子進行精確測量，首次在觀測上將「膝」結構與黑洞噴流系統這類具體天體關聯起來。
高海拔宇宙線觀測站由中國科學家自主設計、建設並運行。憑藉其在伽馬射線天文探測與宇宙線精確測量兩方面的高靈敏度，該觀測站在相關研究領域處於領先地位，持續產出具有全球影響力的成果。
