中国科学家提出微类星体是银河系超高能宇宙射线主要加速源

中国科学家利用高海拔宇宙线观测站（LHAASO）的观测数据，提出了关于银河系内最极端高能宇宙射线起源的关键性新见解。研究的核心观点是，由黑洞与伴星组成的微类星体系统，被认为是能够将粒子加速至极高能量的强大“粒子对撞机”，从而解释了这些来自银河系深处的超高能射线的来源。这项研究旨在回应现代天体物理学中关于宇宙射线起源这一长期存在的未解之谜。

LHAASO位于中国四川省甘孜藏族自治州稻城县，其独特的地理位置和先进的仪器配置，使其在捕捉来自宇宙的信号方面具有显著优势。该设施始于2019年4月开始运行，是一个专门用于观测伽马射线和宇宙射线的综合性天文台。科学家们通过LHAASO的精密监测，观察到能量超过1 PeV（拍电子伏特）的光子，这些光子被认为与加速的粒子相关。其中，在天鹅座星云形成区内观测到的最大能量事件达到了2.5 PeV，这一实证数据为理论模型提供了有力支持，表明微类星体在银河系内扮演着至关重要的加速角色。

参与这项研究的首席研究员、中国科学院院士曹臻指出，深入研究揭示了宇宙射线起源背后的主要加速机制，并深化了对黑洞系统中极端物理过程的理解。LHAASO的观测能力得益于其宏大的物理规模，该设施坐落在海拔4,410米的高原之上，占地面积达145公顷。如果最终确认微类星体是高达20 PeV能级宇宙射线的首要加速器，将标志着粒子天体物理学领域的一个里程碑，并要求对现有银河系内粒子加速的理论模型进行修正和完善。

微类星体作为黑洞吸积物质并向外喷射相对论性等离子体流的紧凑天体，其内部的极端条件被认为是产生宇宙射线的理想场所。这些被加速的粒子在星际介质中传播，最终以宇宙射线的形式抵达地球。LHAASO的持续监测，特别是对特定区域如天鹅座的深入调查，正在逐步描绘出银河系内高能粒子加速源的分布图景，为理解银河系磁场结构和高能粒子输运过程提供了宝贵信息。

这项研究的意义在于，它不仅聚焦于加速粒子的“是什么”，更深入到“如何”加速这一物理过程。通过对不同能级光子和宇宙射线的精确定位与能谱分析，科学家们能够反演出加速器的物理参数。LHAASO的观测成果，特别是对微类星体作为主要加速源的指向，为构建一个统一的银河系内超高能粒子起源模型奠定了坚实的基础，推动了天体物理学向更精确的定量描述迈进。