2025年11月16日，北京高能所召开“拉索破解宇宙线‘膝’形成之谜”成果新闻发布会，高海拔宇宙线观测站（LHAASO，简称“拉索”）发布两项具有里程碑意义的科学成果，成功破解了困扰全球物理学界近70年的宇宙线谜题，这一突破不仅彰显了中国在宇宙线研究领域的领先地位，也为人类探索宇宙起源、理解极端天体物理过程，开辟了新的途径。

      宇宙线，是来自宇宙空间的高能粒子流，被誉为“宇宙的信使”，承载着宇宙起源、天体演化的重要信息。自上世纪50年代宇宙线“膝”被发现以来，其形成之谜一直困扰着全球科学家。所谓宇宙线“膝”，是指宇宙线能量分布图上的一个关键转折点，能量大约在3 PeV处，能量更高的宇宙线数量会急剧减少，因其形状酷似人的膝盖，故被称为“膝”。长期以来，科学家们猜测“膝”的形成与宇宙线加速源的加速能力极限有关，但始终没有足够的观测证据予以证实。

      “拉索”望远镜位于四川稻城，是目前世界上灵敏度最高、规模最大的高海拔宇宙线观测站，其复合型探测器阵列设计，既能通过超高能伽马射线探测宇宙射线的源天体，也能对太阳系附近的宇宙线粒子进行精确测量。此次“拉索”取得的突破，主要体现在两个方面：一是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（PeV）能段；二是精确测量出宇宙线质子能谱“膝区”，显现出超出预期的高能组分，而黑洞正是其最可能的候选源天体。

      据科研团队介绍，黑洞处于双星系统中时，在吸积伴星物质的过程中会产生相对论性喷流，形成“微类星体”。“拉索”首次系统性地探测到来自五个微类星体的超高能伽马射线，其中，SS 433微类星体的超高能辐射与周围巨型原子云重合，强烈暗示其来自被黑洞加速的高能质子与物质的碰撞。分析显示，该系统加速的质子能量超过1 PeV，总功率高达每秒1032焦耳，相当于每秒释放四百万亿颗“沙皇”氢弹的能量，其加速能力远超此前公认的宇宙线源——超新星遗迹。

      此前，科学家们一直认为超新星遗迹是银河系内主要的宇宙线加速源，但观测和理论都表明，超新星遗迹无力将宇宙线加速到“膝”及以上的高能量。而“拉索”的发现，彻底解决了这一难题，证明微类星体这类“新源”，具有明显高于超新星遗迹的加速极限，能够产生超过“膝”的高能宇宙线，这也正是宇宙线“膝”形成的关键原因。

      此次“拉索”的突破，不仅破解了困扰学界70年的宇宙线谜题，还构建起一个完整的科学图景：银河系内存在多种类的宇宙线加速源，每一类都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。这一成果，将“膝”结构与具体类型的天体——黑洞喷流系统关联起来，为理解黑洞在宇宙线起源中的作用，提供了重要的观测证据。

      “拉索”的成果得到了国际学界的高度认可，美国威斯康星大学教授Francis Halzen、西班牙巴塞罗那大学教授Josep Maria Paredes等国际知名专家，均对此次成果给予了高度评价。据悉，相关成果已分别发表于《National Science Review》与《Science Bulletin》两大权威期刊，彰显了中国在高能物理领域的科研实力。