加強原始創新和關鍵核心技術攻關。

　　——摘自“十五五”規劃建議

　　

　　宇宙中充滿高能粒子流，即宇宙線。這些來自宇宙深處的“信使”，攜帶了其誕生地和宇宙極端環境的神秘信息。其中，千萬億電子伏特（拍電子伏特）左右能區的宇宙線數量會斷崖式下降，這個結構因為形似人的膝蓋，被稱為“膝”區。然而，“膝”區的宇宙線稀少，衛星探測器面積有限，探測如同大海撈針。“拉索”如同一雙慧眼，能清晰地將質子從紛繁復雜的粒子中篩選出來並進行精確測量。

　　2025年11月16日，當“‘拉索’破解宇宙線‘膝’形成之謎”科學成果對全社會發布時，我懸著的心終於落了地。

　　高海拔宇宙線觀測站（LHAASO，中文簡稱“拉索”）在四川稻城縣海子山上建成后，我們便投入到了數據分析中。經過多年的觀測運行、不斷驗証，我們終於發現，黑洞吸積驅動的微類星體是銀河系中強大的粒子加速器，能夠將質子加速至拍電子伏特能段﹔宇宙線質子能譜“膝”區顯現超出預期的高能組分，黑洞正是其最可能的候選源天體。這一發現，不僅揭示了宇宙線起源的關鍵機制，也為理解黑洞系統的極端物理過程開辟了一條新途徑。

　　一開始，我們對怎麼開展研究也沒有把握。“拉索”的3個子探測器陣列各自都有坐標系，並且模擬數據和實驗數據坐標系初期也沒有統一，涉及多個坐標系之間的轉化。實驗室裡，大家反復模擬，終於完成了坐標設置。

　　當2023年年初看到宇宙線質子能譜的基本形狀時，結果出人意料，雖然顯示的是“膝”的結構，但“膝”區並非預想中的簡單轉折，而是“鼓了一個包”。這個“鼓包”意味著存在一類新的、能產生極高能量宇宙線的源頭。接下來，就需要充分驗証能譜誤差，直至最終確定。

　　“拉索”觀測的新結果與其他過往研究共同表明，銀河系內存在多種類的加速源，每一類有各自獨特的加速能力和能量范圍，而“膝”正是產生高能組分的源的加速極限表現。

　　接下來，我們計劃測量能量范圍更為寬泛的質子能譜，最終覆蓋4個量級的能量區間。展望“十五五”，團隊將進一步深耕科學數據、推動技術升級，面向國際基礎研究重大前沿問題，不斷探索和解答宇宙線研究領域的科學問題。

　　（作者為中國科學院高能物理研究所副研究員，本報記者游儀採訪整理）

　　

　　■延伸閱讀

　　“拉索”如何探測宇宙高能粒子信號

　　“拉索”是我國自主建設的大型宇宙線觀測裝置，位於四川稻城縣海拔4410米的海子山上。作為目前全球最靈敏的超高能伽馬射線探測裝置，“拉索”能幫助人類“解碼”來自宇宙深處的高能粒子信號，揭示極端天體活動的物理機制。

　　宇宙線是來自外太空的高能粒子流，攜帶著宇宙中天體演化的重要信息。然而，宇宙線能量越高，數量越稀少，探測難度極大。

　　2019年起，“拉索”採用“邊建設、邊運行”的模式，探測器陣列逐步分批投入科學運行。通過地面簇射粒子探測器陣列、水切倫科夫探測器陣列以及18台廣角大氣切倫科夫望遠鏡，實現了對超高能宇宙線及伽馬射線的高精度、全天候觀測。

　　（本報記者游儀整理）

　　《 人民日報 》（ 2026年01月05日 04 版）

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