在广阔的宇宙中，有无数以近光速飞行的微观粒子穿梭其中——我们称之为宇宙线。宇宙线自发现以来，科学家们通过空间和地面的实验探测，绘制出了跨越11个数量级的宇宙线全粒子能谱。在能谱图上，3拍电子伏特能量附近出现了一个独特的拐折结构，因形似人的膝盖，被称为“膝”结构。尽管这一现象已被发现近70年，但其物理成因至今仍是未解之谜。

  拉索测得的“膝区”宇宙线质子能谱（红点）与AMS-02测得的低能组分（黑色方块）、“悟空号”测得的中能组分（蓝色方块）一起，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，而“膝”正是产生高能组分的源的加速极限表现。

  近日，我国高海拔宇宙线观测站“拉索”有了新发现，黑洞吸积驱动的微类星体是银河系中强大的粒子加速器，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。

  南京大学天文与空间科学学院研究员柳若愚介绍，“拉索”系统性地探测到来自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。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。这表明，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。

  “微类星体附近会发生在地球实验室环境无法模拟的极端的物理过程，为我们提供了一个新的天然的实验室。”柳若愚说。

  日前，相关研究成果已发表在国际学术期刊《国家科学评论》（英文版）和《科学通报》（英文版）上。

记　者

宋雅娟 肖春芳

制　作

段宇雪（实习）