位于四川稻城的“拉索”近日取得一項重要發現

在四川稻城海子山海拔4410米的高原上，國家重大科技基礎設施“拉索”（LHAASO）近日取得一項重要發現。

從天府宇宙線研究中心獲悉，科研團隊首次探測到來自銀河系內伽馬射線雙星LS I +61° 303的超高能（>100 TeV，即100萬億電子伏特）伽馬射線信號，為破解困擾人類已久的宇宙線起源謎題，打開了全新窗口。

刷新紀錄

“拉索”在銀河系捕獲新的超級粒子加速器

宇宙線是來自外太空的高能粒子，被稱為傳遞宇宙大事件的“信使”，其起源被稱為“世紀謎題”。尋找能夠將粒子加速到拍電子伏特（PeV，1000萬億電子伏特）級別的極端天體，是破解宇宙線起源的關鍵之一。

由一顆大質量恒星和一顆致密星（如中子星或恒星級黑洞）組成的“伽馬射線雙星”，是潛在的宇宙線加速源。作為一顆經典的伽馬射線雙星，LS I +61° 303自上世紀60年代被發現以來，一直被天文學家反復觀測。此前人類對它的觀測最高能量僅覆蓋至10 TeV左右，是否存在更高能段的輻射一直是個謎。

坐落于四川稻城的高海拔宇宙線觀測站（LHAASO，拉索），是世界上海拔最高、規模最大、靈敏度最強的宇宙射線探測裝置，擁有不受天氣、晝夜、月亮影響的全天候運行能力。

此次科研突破，正是利用了“拉索”的超高靈敏度和寬能段覆蓋優勢，首次將LS I +61° 303的觀測能譜推至200 TeV，認證了其為超高能伽馬射線雙星。

科研人員介紹，他們把收集到的高能光子一個個“攢下來”，并把它們標記到雙星軌道的不同位置上，從而勾勒出在不同軌道位置（相位）上的光子流量分布，最終完成了這項突破性天文觀測。

還有新發現

揭開雙星系統運行奧秘

除此之外，研究團隊還收獲重要意外成果：研究發現，該系統的輻射流強會隨著其約26.5天的軌道周期發生變化，且這種“軌道調制”特征具有明顯的能量依賴性。這一現象揭示了雙星系統內部復雜的物理過程。

科研團隊探測到的>100 TeV光子強烈暗示，在系統軌道的特定階段，可能是高能質子（強子）克服了重重阻礙，撞擊周圍致密的恒星風物質，從而產生了這些超高能伽馬射線。

這一發現不僅為LS I +61° 303這類系統作為潛在的PeVatron提供了關鍵證據，也為極端物理環境下的粒子加速和輻射模型提供了新的觀測約束，同時為未來的多信使天文學研究提供了新方向。

隨著“拉索”的持續運行

未來還將有更多新發現