宇宙線起源研究取得重大突破，高海拔宇宙線觀測站（LHAASO，簡稱拉索）近日公布兩項關鍵科學發現。由中國科學院高能物理研究所牽頭的國際團隊首次證實，銀河系內存在一類新型粒子加速器——黑洞驅動的微類星體，其加速質子的能量可達拍電子伏（PeV）量級，并成功揭示宇宙線質子能譜"膝區"的神秘結構。

研究團隊通過對SS 433、V4641 Sgr等五個微類星體的系統觀測，首次捕捉到這些天體產生的超高能伽馬射線。其中SS 433的輻射特征尤為顯著，其輻射區域與巨型原子云完全重合，表明這些高能光子源自黑洞加速的質子與星際物質的劇烈碰撞。數據顯示，該系統加速質子的能量突破1PeV閾值，總功率達每秒1032焦耳量級，相當于每秒燃燒約300噸標準煤釋放的能量。

另一重要發現來自V4641 Sgr，其輻射的伽馬射線能量峰值達0.8PeV，成為繼SS 433之后第二個"超級PeV粒子加速器"。這意味著產生這些光子的原始粒子能量超過10PeV，遠超此前認知。這項發現破解了困擾學界數十年的難題：傳統認為的超新星遺跡雖能加速粒子，但無法將宇宙線提升至"膝區"（約3PeV）以上的能量水平。

宇宙線能譜的"膝區"因其形狀酷似人類膝蓋而得名，該區域能量高于3PeV的宇宙線數量驟減。拉索團隊通過復合型探測器陣列，采用多參數篩選技術從海量數據中提取出高純度質子樣本，首次精確繪制出"膝區"質子能譜。測量結果顯示，能譜結構存在顯著異常，在預期能量分布之外出現新的高能組分，直接指向黑洞噴流系統的加速作用。

拉索的獨特設計為此次突破奠定基礎。其地面探測陣列既能通過伽馬射線定位宇宙線源頭，又可精確測量太陽系周邊宇宙線粒子的能量分布。這種雙重觀測模式使科學家首次在觀測層面將"膝區"結構與黑洞噴流系統建立關聯，證實微類星體的加速能力遠超超新星遺跡，能夠產生跨越"膝區"的高能宇宙線。

兩項發現形成完整證據鏈：微類星體作為新型粒子加速器的加速極限顯著高于傳統天體，其產生的PeV能段質子構成宇宙線的主要成分。這項研究不僅為"膝區成因"這一困擾學界近七十年的謎題提供關鍵線索，更通過觀測證據確立了黑洞在宇宙線起源中的核心地位。隨著數據積累，科學家有望進一步揭示極端天體環境中的粒子加速機制。