中國國家重大科技基礎設施高海拔宇宙線觀測站（英文縮寫LHAASO，中文昵稱「拉索」）最近在探索極端宇宙方面取得重要突破：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（大於100 TeV，即超過100萬億電子伏特）伽馬射線信號，不僅將對該類天體的觀測推向更高能段，更對現有的粒子加速理論形成挑戰。

　記者5月8日獲悉，大科學裝置「拉索」在銀河系捕捉到新的超級粒子加速器、首次將LS I+61 303觀測能譜推至200萬億電子伏特的這項重要成果，由中國科學院高能物理研究所和中國科學院上海天文台的「拉索」團隊成員共同完成，相關論文近日在國際專業學術期刊《物理評論快報》發表。

　論文共同通訊作者、中國科學院上海天文台周佳能副研究員說，宇宙線是來自外太空的高能粒子，其起源被稱為「世紀謎題」。尋找能够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（PeVatron），是破解宇宙線起源的關鍵之一。由一顆大質量恒星和一顆緻密星（如中子星或恒星級黑洞）組成的「伽馬射線雙星」，是探究極端物理過程的天然實驗室，同時也是潛在的宇宙線加速源。

　然而，在甚高能段（超過1000億電子伏特）已知的雙星系統十分有限。LS I+61 303作為一顆經典的伽馬射線雙星，此前的觀測最高能量僅覆蓋至10萬億電子伏特左右，更高能段的輻射是否存在一直是個謎。

　在本項研究中，研究團隊充分利用「拉索」的超高靈敏度和寬能段覆蓋優勢，認證了LS I+61 303為超高能伽馬射線雙星。他們還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「軌道調製」特徵具有明顯的能量依賴性，這一現象揭示了雙星系統內部複雜的物理過程。「拉索」的觀測表明，在緻密星靠近伴星時，雖然周圍佈滿了可供碰撞的光子，但強大的磁場會導致高能電子通過同步輻射迅速冷卻。這就意味著，傳統的加速模型在如此狹小且強磁場的環境中很難將電子加速到超高能段。

　研究團隊此次在銀河系探測到的超過100萬億電子伏特光子強烈暗示，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緻密的恒星風物質，從而產生了這些超高能伽馬射線。

　「拉索」的最新探測發現，不僅為LS I+61 303這類系統作為潛在的拍電子伏特極端天體提供關鍵證據，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。◇（中新社）