揭示宇宙线起源之谜，我国“拉索”又进一步

加强原始创新和关键核心技术攻关。拉索

——摘自“十五五”规划建议

宇宙中充满高能粒子流，揭示即宇宙线。宇宙源之又进青岛新闻网 齐鲁商品这些来自宇宙深处的线起“信使”，携带了其诞生地和宇宙极端环境的谜国神秘信息。其中，拉索千万亿电子伏特（拍电子伏特）左右能区的揭示宇宙线数量会断崖式下降，这个结构因为形似人的宇宙源之又进膝盖，被称为“膝”区。线起然而，谜国“膝”区的拉索宇宙线稀少，卫星探测器面积有限，揭示青岛新闻网 齐鲁商品探测如同大海捞针。宇宙源之又进“拉索”如同一双慧眼，线起能清晰地将质子从纷繁复杂的谜国粒子中筛选出来并进行精确测量。

2025年11月16日，当“‘拉索’破解宇宙线‘膝’形成之谜”科学成果对全社会发布时，我悬着的心终于落了地。

高海拔宇宙线观测站（LHAASO，中文简称“拉索”）在四川稻城县海子山上建成后，我们便投入到了数据分析中。经过多年的观测运行、不断验证，我们终于发现，黑洞吸积驱动的微类星体是银河系中强大的粒子加速器，能够将质子加速至拍电子伏特能段；宇宙线质子能谱“膝”区显现超出预期的高能组分，黑洞正是其最可能的候选源天体。这一发现，不仅揭示了宇宙线起源的关键机制，也为理解黑洞系统的极端物理过程开辟了一条新途径。

2025年10月28日拍摄的位于四川省稻城县海子山上的高海拔宇宙线观测站（无人机照片）。新华社记者 刘坤 摄

一开始，我们对怎么开展研究也没有把握。“拉索”的3个子探测器阵列各自都有坐标系，并且模拟数据和实验数据坐标系初期也没有统一，涉及多个坐标系之间的转化。实验室里，大家反复模拟，终于完成了坐标设置。

当2023年年初看到宇宙线质子能谱的基本形状时，结果出人意料，虽然显示的是“膝”的结构，但“膝”区并非预想中的简单转折，而是“鼓了一个包”。这个“鼓包”意味着存在一类新的、能产生极高能量宇宙线的源头。接下来，就需要充分验证能谱误差，直至最终确定。

“拉索”观测的新结果与其他过往研究共同表明，银河系内存在多种类的加速源，每一类有各自独特的加速能力和能量范围，而“膝”正是产生高能组分的源的加速极限表现。

接下来，我们计划测量能量范围更为宽泛的质子能谱，最终覆盖4个量级的能量区间。展望“十五五”，团队将进一步深耕科学数据、推动技术升级，面向国际基础研究重大前沿问题，不断探索和解答宇宙线研究领域的科学问题。

（作者尹丽巧为中国科学院高能物理研究所副研究员，人民日报记者游仪采访整理）

编辑手记

开辟新径 破解难题

张智琪

宇宙线如何起源？超高能粒子的加速机制是怎样的？在宇宙探索中有太多谜题待解。

大型宇宙线观测装置“拉索”，正是人类探寻宇宙奥秘的慧眼。实际上，人类能够看到更辽阔的宇宙空间，观测到更细微的物质结构，都有赖于大型科学装置的建设。但在科学研究背后，也离不开科研工作者洞察科学问题的慧眼。面对庞大且复杂的观测数据，“拉索”团队数年如一日反复模拟、抽丝剥茧，破解宇宙线“膝”的形成之谜。

在科学研究中开辟新径、破解难题，既需要先进科学装置的助力，更需要科研人员敏锐的观察能力、缜密的科学思维以及高超的数据处理能力等。面向未来，期待在科研人员的洞察分析与科学装置的配合下，基础研究和原创性、引领性科技攻关能够取得更多突破，为实现高水平科技自立自强注入更强动力。

延伸阅读

“拉索”如何探测宇宙高能粒子信号

“拉索”是我国自主建设的大型宇宙线观测装置，位于四川稻城县海拔4410米的海子山上。作为目前全球最灵敏的超高能伽马射线探测装置，“拉索”能帮助人类“解码”来自宇宙深处的高能粒子信号，揭示极端天体活动的物理机制。

宇宙线是来自外太空的高能粒子流，携带着宇宙中天体演化的重要信息。然而，宇宙线能量越高，数量越稀少，探测难度极大。

2019年起，“拉索”采用“边建设、边运行”的模式，探测器阵列逐步分批投入科学运行。通过地面簇射粒子探测器阵列、水切伦科夫探测器阵列以及18台广角大气切伦科夫望远镜，实现了对超高能宇宙线及伽马射线的高精度、全天候观测。

（人民日报记者游仪整理）

报道来源：《人民日报》2026.1.5 第4版