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PeV粒子加速器
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高海拔宇宙线观测站破解宇宙线“膝”形成之谜
环球网资讯· 2025-11-19 11:54
科学发现核心观点 - 高海拔宇宙线观测站发布两项科学成果,揭示黑洞吸积驱动的微类星体是银河系内强大的粒子加速器,能够将质子加速至拍电子伏能段,并首次将宇宙线质子能谱"膝区"结构与黑洞喷流系统关联起来[1][3] 观测发现与天体源 - 拉索首次系统性探测到来自SS 433、V4641 Sgr、GRS 1915+105、MAXI J1820+070与Cygnus X-1等五个微类星体的超高能伽马射线[2] - SS 433的超高能辐射与周围巨型原子云重合,暗示其来自于被黑洞加速的高能质子与物质的碰撞[2] - 来自V4641 Sgr的伽马射线能量达到0.8PeV,其父辈粒子能量超过10PeV[2] - 微类星体被确认为银河系内非常重要的一类PeV粒子加速器[2] 粒子加速能力与功率 - SS 433系统加速的质子能量超过1PeV,总功率高达约每秒10^32焦耳[2] - 微类星体具有明显高于超新星遗迹的加速极限,能够产生超过"膝"的高能宇宙线[2][3] 宇宙线能谱"膝区"测量 - 宇宙线能量分布的关键转折点"膝"大约在3PeV处,能量更高的宇宙线数量急剧减少[3] - 拉索采用多参数测量技术成功筛选出大统计量的高纯度质子样本,实现了对"膝区"质子能谱的精确测量,精度媲美卫星实验[3] - 测量结果揭示完全超出预期的能谱结构,清晰展现出一个新的"高能组分"[3] 科学意义与关联 - 此次发现构建起完整科学图景,既从天体源端观测到PeV能量的加速能力,又从宇宙线端看到这类源所贡献的能谱特征[3] - 这是第一次在观测上将"膝"结构与具体类型的天体——黑洞喷流系统关联起来[3] - 成果为解决困扰学界近70年的"膝区成因"难题迈出关键一步[3]