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我國研究團隊利用“天關”衛星（愛因斯坦探針衛星）與高海拔宇宙線觀測站“拉索”（LHAASO）的聯合觀測，在一顆距離地球約4600光年的脈沖星周圍發現一條此前未被完整看到的超長X射線尾跡。該尾跡延伸約42光年，並與“拉索”探測到的超高能伽馬射線輻射沿同一方向延伸，空間上高度吻合。相關成果於近日發表。

高能宇宙線的起源、加速和傳播被稱為天體物理“百年謎題”。此次研究中，“天關”和“拉索”兩個項目的聯合合作團隊觀測的脈沖星PSR J1740+1000是一顆中年脈沖星。此前國際上已有觀測已在其周圍發現一條數光年長的X射線尾跡，同時，“拉索”也探測到這顆脈沖星附近存在超高能伽馬射線輻射。但由於超高能伽馬射線輻射出現在這條“小尾巴”之后，研究人員無法確認二者是不是同一批高能粒子留下的“足跡”。“天關”衛星X射線望遠鏡具有較大視場和較低本底，適合搜尋暗弱彌漫X射線結構，依托這些優勢，通過約7萬秒的觀測，研究團隊發現這條尾跡遠比此前看到的更長：它從脈沖星附近一路向西南方向延伸約42光年，覆蓋超高能伽馬射線輻射區域，是目前已知最長的X射線脈沖星風雲尾跡。

聯合觀測的關鍵不僅在於X射線和伽馬射線位置對應，還在於二者可由同一批高能電子解釋。這些電子在脈沖星風雲中獲得高能量，沿尾跡傳播時在磁場中運動並產生同步輻射，其中一部分以X射線形式被“天關”衛星探測到﹔同時，它們與星際空間低能光子相互作用，將低能光子提升到極高能量，產生“拉索”探測到的超高能伽馬射線。兩種輻射的空間位置和能譜相互對應，為超長尾跡由高能粒子延伸傳播形成提供了有力証據。

通常情況下，高能粒子進入星際空間后會受到磁場擾動，並逐漸向各個方向擴散。但此次觀測顯示，在長達42光年的尺度上，高能粒子仍保持明顯傳播方向。研究人員提出兩種可能解釋：一是星際磁場較有序，高能粒子沿磁場方向傳播，垂直方向運動受抑制，如同一條狹長的磁軌道﹔二是脈沖星風雲尾部存在持續向外運動的物質流，將高能粒子攜帶到遠處，類似高壓水槍。目前尚不能確定哪種機制佔主導，但兩種解釋都表明，高能粒子離開脈沖星風雲后，可能在相當長的距離內保留傳播方向。

該成果為理解銀河系超高能伽馬射線源提供了新視角。研究人員認為，現在看到的輻射位置可能只是粒子長途旅行后的“終點站”，而非“出生地”。