宇宙線能量分布圖上那個形似膝蓋的神秘轉折點——“膝”，其形成機制長期困擾著科學界。與此同時，黑洞作為宇宙中最具神秘色彩的天體，與宇宙線“膝”之間是否存在關聯，一直是天文學界熱議的焦點。近日，由中國科學家主導的國際科研團隊借助高海拔宇宙線觀測站（LHAASO，昵稱“拉索”）的觀測數據，成功破解了這一謎題，發現黑洞可能是驅動宇宙線加速至拍電子伏能段的關鍵引擎。

11月16日，中國科學院高能物理研究所在北京召開新聞發布會，宣布“拉索”團隊取得兩項突破性成果：其一，黑洞吸積驅動的微類星體能夠將質子加速至拍電子伏能段，成為銀河系內強大的粒子加速器；其二，宇宙線質子能譜“膝”區存在超出預期的高能組分，黑洞噴流系統被證實為最可能的候選源。這一發現首次在觀測層面將宇宙線“膝”結構與黑洞活動直接關聯，為理解宇宙極端物理過程開辟了新視角。

“拉索”首席科學家曹臻院士介紹，團隊通過系統性探測5個微類星體（包括SS 433、V4641 Sgr等）的超高能伽馬射線，首次捕捉到黑洞加速粒子的直接證據。例如，編號為SS 433的微類星體，其輻射區域與巨型原子云重合，表明高能質子與物質碰撞產生了伽馬射線。分析顯示，這些質子能量超過1拍電子伏，總功率相當于每秒釋放400萬億顆“沙皇”氫彈的能量。而V4641 Sgr的伽馬射線能量達0.8拍電子伏，進一步證實微類星體是銀河系內重要的“超級拍電子伏粒子加速器”。

這一發現解決了長期困擾學界的難題：此前公認的宇宙線源——超新星遺跡，被證實無法將粒子加速至“膝”區及以上的高能量。而“拉索”的觀測表明，微類星體具有更高的加速極限，能夠產生超過“膝”的高能宇宙線，從而揭示了銀河系內存在多種類的粒子加速源。

宇宙線“膝”位于約3拍電子伏處，其成因長期被猜測為加速源的極限表現。然而，由于“膝”區宇宙線稀少，且地面實驗受大氣干擾，精確測量質子能譜曾被視為不可能完成的任務。“拉索”通過多參數測量技術，成功篩選出高純度質子樣本，首次精確繪制出質子能譜。結果顯示，能譜結構遠超預期，呈現出一個新的高能組分，而非簡單的冪律轉換。這一結果與阿爾法磁譜儀2（AMS-02）和“悟空號”衛星的觀測數據相互印證，表明銀河系內不同加速源具有獨特的能量范圍，而“膝”正是高能組分源的加速極限表現。

曹臻院士比喻稱，過去的探測手段如同“混在一起抓花生瓜子”，難以分辨細節；而“拉索”的復合型探測器陣列設計，實現了對宇宙線和天體源的“精準分離”。它既能通過超高能伽馬射線定位宇宙線源，又能精確測量太陽系附近的宇宙線粒子，從而同時捕捉到加速源的能量極限和宇宙線的能譜特征。

作為中國自主設計、建設并運行的國際大科學裝置，“拉索”憑借其在伽馬天文和宇宙線物理領域的高靈敏度，已躋身全球領先行列。此次突破不僅彰顯了中國在基礎科學研究中的創新能力，也為人類認知宇宙極端物理過程提供了關鍵證據。曹臻院士強調，這一成果是中國深度參與國際科學合作的縮影，通過打造世界級平臺、組建跨國團隊，中國正為全球科學事業貢獻重要力量。