研究突破 - 我国高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）的重大发现证实黑洞是超高能宇宙射线的源头，颠覆了其作为“终结者”的传统认知[1] - 基于“拉索”的观测数据，科研人员发现黑洞是宇宙中的“超级粒子加速器”，并成功破解困扰科学界近70年的宇宙线“膝”区形成之谜[1] - 相关两项研究成果发表于《国家科学评论》（英文版）和《科学通报》（英文版）[1] 观测发现 - 利用“拉索”，科学家首次发现SS 433、V4641 Sgr等五个微类星体的超高能伽马射线[2] - SS 433的超高能辐射与一片巨型的原子云重合，证明黑洞将质子加速到超高能量后与原子云发生猛烈碰撞，能量峰值超过1PeV（千万亿电子伏），总功率高达每秒10^32焦耳，相当于释放四百万亿颗“沙皇”氢弹的能量[2] - 来自V4641 Sgr的伽马射线能量高达0.8PeV，表明其父辈粒子能量超过10PeV，是名副其实的“超级加速器”[2] 科学意义 - 这些发现找到了银河系内超高能宇宙射线的加速源，而此前公认的宇宙线源超新星遗迹的加速能力有限，无力将粒子加速到宇宙线的“膝”区[2] - “拉索”实现了对“膝”区高纯度质子样本的精确测量，发现质子能谱在“膝”区显现出一个全新的高能组分[3] - “拉索”的新发现与阿尔法磁谱仪2号和“悟空号”的测量结果共同揭示了银河系内存在多种类的加速源，每一类有各自独特的加速能力和能量范围，“膝”是高能组分加速源加速能力达到极限的表现[3] - 该发现揭示了宇宙线起源的关键机制，为理解黑洞系统的极端物理过程开辟了新途径[3]

科学发现核心观点 - 我国高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）的重大发现颠覆了黑洞仅吞噬一切的认知，证实黑洞是超高能宇宙射线的源头，并作为“超级粒子加速器”破解了宇宙线“膝”区形成之谜[1][2][3] 观测发现与数据 - 首次发现SS 433、V4641 Sgr等五个微类星体的超高能伽马射线，其中SS 433的超高能辐射峰值超过1PeV（千万亿电子伏），总功率高达每秒10^32焦耳，相当于释放四百万亿颗“沙皇”氢弹的能量[2] - V4641 Sgr的伽马射线能量高达0.8PeV，其父辈粒子能量超过10PeV，证实其为“超级加速器”[2] - 观测发现黑洞将质子加速到超高能量后与原子云发生猛烈碰撞，为银河系内超高能宇宙射线找到了加速源[2] 宇宙线“膝”区研究突破 - 宇宙线能量分布约在3PeV处出现明显拐弯，形状酷似膝盖，越过此点宇宙线数量急剧下降，其成因困扰科学界近70年[2][3] - “拉索”凭借强大探测能力，成功实现对“膝”区高纯度质子样本的精确测量，精度可媲美卫星实验[3] - 测量发现质子能谱在“膝”区并非简单拐弯，而是显现出一个全新的高能组分[3] - “拉索”的新发现与阿尔法磁谱仪2号及“悟空号”的测量结果共同揭示，银河系内存在多种类的加速源，每类有独特的加速能力和能量范围，“膝”是高能组分加速源加速能力达到极限的表现[3] 研究意义与影响 - 该发现揭示了宇宙线起源的关键机制，为理解黑洞系统的极端物理过程开辟了新途径[3] - 研究宇宙线及其起源是探索宇宙的重要途径，因其携带宇宙起源、天体演化等重要科学信息[1]

科学发现核心观点 - 高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）发布新科学成果，表明微类星体是强大的粒子加速器，可将宇宙线加速至能谱“膝”及以上的高能量[1] - 该发现为揭示黑洞在宇宙线起源中的作用提供了重要观测证据，首次在观测上将“膝”结构与黑洞喷流系统关联起来[1][7] 宇宙线特性与起源 - 宇宙线是来自外太空的带电粒子，主要成分为各种原子核，被称为传递宇宙大事件的“信使”[5] - 宇宙线能谱在约3千万亿电子伏处存在一个关键转折点“膝”，此处宇宙线数量会急剧减少[5] - 传统理论认为宇宙线主要来自超新星遗迹，但观测和理论显示其难以将粒子加速到“膝”及以上高能量[5] 观测方法与原理 - 由于宇宙线粒子带电，在传播过程中受磁场影响而“拐弯”，无法直接追踪起源天体[6] - 宇宙线与星际物质碰撞产生的高能伽马射线不带电，可在太空中“直线飞行”，成为追溯宇宙线加速源的“足迹”[6] “拉索”观测成果细节 - “拉索”首次捕捉到来自五个微类星体的超高能伽马射线信号[7] - 结合精确测量出的宇宙线能谱，研究发现产生这些伽马射线的粒子能量正处于宇宙线能谱的“膝”区[7] - 微类星体具有明显高于超新星遗迹的加速极限，能达到“膝”的能量门槛，成为高能宇宙线的新来源[7] 研究意义与影响 - 该研究破解了困扰学界多年的宇宙线“膝”形成之谜[7] - 为理解宇宙的极端物理过程开辟了新的途径[7] - 研究成果由中国科学院高能物理研究所牵头的国际团队完成，发表于《国家科学评论》和《科学通报》[1]

科学发现核心观点 - 高海拔宇宙线观测站“拉索”发布新科学成果 表明由黑洞与伴星相互作用形成的微类星体是强大的粒子加速器 可将宇宙线加速至“膝”及以上的高能量 为揭示黑洞在宇宙线起源中的作用提供重要观测证据[1] - “拉索”首次捕捉到来自五个微类星体的超高能伽马射线信号 结合精确测量出的宇宙线能谱 研究人员发现产生这些伽马射线的粒子能量正处于宇宙线能谱的“膝”区[6] - 此次发现破解了困扰学界多年的宇宙线“膝”形成之谜 第一次在观测上将“膝”结构与具体类型的天体——黑洞喷流系统关联起来 为理解宇宙的极端物理过程开辟新途径[6] 宇宙线背景与挑战 - 宇宙线是来自外太空的带电粒子 主要成分为各种原子核 被称为传递宇宙大事件的“信使” 但其起源尤其是高能、超高能宇宙线的起源是待解之谜[4] - 宇宙线能谱上有一个关键转折点大约在3千万亿电子伏处 宇宙线数量会突然急剧减少 这个拐点因形状酷似膝盖被称为“膝”[4] - 由于宇宙线粒子带电 在传播过程中受磁场影响而“拐弯” 无法直接根据粒子行迹找到其起源天体[5] “拉索”观测方法与原理 - 当宇宙线与星际物质碰撞时 会产生不带电的高能伽马射线 可在太空中保持“直线飞行”[5] - 高能伽马射线像宇宙线留下的“足迹” 通过它们可以反推出宇宙线加速源位置 为寻找宇宙线起源天体提供重要依据[5] - 微类星体是处于双星系统中的黑洞 凭借强大引力吞噬伴星物质 部分物质以喷流形式被喷射出来[6] 研究成果与行业意义 - 研究表明银河系里存在多种粒子加速器 微类星体具有明显高于超新星遗迹的加速极限 能达到“膝”的能量门槛 成为高能宇宙线的新来源[6] - 此次研究由中国科学院高能物理研究所牵头的国际研究团队完成 相关论文成果在国际学术期刊《国家科学评论》和《科学通报》上发表[1] - “拉索”作为以宇宙线观测研究为核心目标的国家重大科技基础设施 持续带来具有全球影响力的突破性成果[7]

核心科学发现 - 高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）最新科学成果表明，由黑洞与伴星相互作用形成的微类星体是强大的粒子加速器，可将宇宙线加速至“膝”及以上的高能量[1] - 该发现为揭示黑洞在宇宙线起源中的作用提供了重要观测证据，首次在观测上将“膝”结构与黑洞喷流系统关联起来[1][6] - 研究成果由中国科学院高能物理研究所牵头的国际研究团队完成，相关论文发表于《国家科学评论》和《科学通报》国际学术期刊[1] 宇宙线与“膝”的奥秘 - 宇宙线是来自外太空的带电粒子，主要成分为各种原子核，被称为传递宇宙大事件的“信使”[4] - 宇宙线能谱上有一个关键转折点大约在3千万亿电子伏处，宇宙线数量会突然急剧减少，此拐点因形状酷似膝盖而被形象地称为“膝”[4] - 以往科学界主要认为宇宙线来自超新星遗迹，但观测和理论显示它们很难把粒子加速到“膝”及以上的高能量[4] 观测方法与原理 - 由于宇宙线粒子带电，在传播过程中受磁场影响会“拐弯”，无法直接根据其行迹找到起源天体[5] - 当宇宙线与星际物质碰撞时，会产生不带电的高能伽马射线，可在太空中保持“直线飞行”[5] - 这些高能伽马射线被视为宇宙线留下的“足迹”，通过它们可反推出宇宙线加速源的位置[5] “拉索”的具体贡献 - “拉索”首次捕捉到来自五个微类星体的超高能伽马射线信号[6] - 结合“拉索”精确测量出的宇宙线能谱，研究人员发现产生这些伽马射线的粒子能量正处于宇宙线能谱的“膝”区[6] - 该发现表明银河系存在多种粒子加速器，微类星体具有明显高于超新星遗迹的加速极限，能达到“膝”的能量门槛，成为高能宇宙线的新来源[6] 设施与影响 - “拉索”是以宇宙线观测研究为核心目标的国家重大科技基础设施[6] - 此次新发现破解了困扰学界多年的宇宙线“膝”形成之谜，为理解宇宙极端物理过程开辟了新途径[6] - “拉索”正持续带来具有全球影响力的突破性成果，深度参与科学事业以拓展人类认知边界[7]