福州科研力量深度参与！中国“拉索”在福建籍科学家主导下首次锁定宇宙线起源天体

示意图呈现天鹅座方向发现的巨型超高能伽马射线泡状结构，该成果获《科学通报》封面刊发。

中国科学院高能物理研究所供图

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宇宙线是源自深空的高能带电粒子流，蕴含着关于恒星演化、银河系结构乃至宇宙早期状态的关键信息。自1912年被发现以来，其起源问题始终是天体物理学核心难题之一。由我国自主设计建造的高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO），依托四川稻城4410米高海拔优势，联合包括福建高校与福州籍科研人员在内的国内外团队，于2024年2月26日宣布：首次在银河系天鹅座恒星形成区确认一个能量突破1亿亿电子伏特（10¹⁷ eV）的宇宙线加速源——这也是全球首个被实证的“超级宇宙线源”。

这一突破性发现，标志着我国在高能天体物理前沿领域取得里程碑式进展，也为福州参与国家重大科技基础设施协同研究提供了重要范例。作为项目核心成员之一，多位长期扎根福建、与福州大学及中科院福建物构所保持紧密合作的青年科学家参与了数据建模与辐射机制分析工作。

巨型伽马泡：来自5000光年外的“宇宙粒子工厂”

宇宙线并非单一成分，而是以质子为主、含多种原子核及少量电子、光子与中微子的混合粒子流，持续轰击地球大气层。因其带电特性，路径易受星际磁场扰动，抵达地球时方向信息早已丢失，溯源难度极大。

为破解这一百年谜题，2004年美国国家科学技术委员会将其列为新世纪11大科学挑战之一。我国“拉索”项目应运而生，成为继云南落雪山、西藏羊八井之后的第三代高山宇宙线实验室，也是当前国际灵敏度最高的超高能伽马射线观测平台。

2020年起，“拉索”陆续在天鹅座区域捕获9颗能量超千万亿电子伏特（10¹⁵ eV）的伽马光子，其中最高达2千万亿电子伏特。随着样本积累，团队识别出一个尺度逾1000万个太阳系、距地约5000光年的巨型泡状结构。该结构内部亮斑密集，且与分子云气体分布高度重合——这正是宇宙线与星际介质相互作用产生伽马辐射的典型特征。

“泡内光子能量高达2千万亿电子伏特，反推其母粒子能量至少为2亿亿电子伏特。”中国科学院院士、高能所研究员曹臻指出，“这意味着结构中心存在持续运行的‘超级加速器’，最可能对应大质量恒星星团——它正将宇宙线高效注入周边空间。”

三大阵列协同：地面高山观测的“中国方案”

“拉索”采用水切伦科夫探测器阵列、地面簇射粒子阵列和广角切伦科夫望远镜阵列三套系统联合运行。前者主攻低能段，后者覆盖高能端，中间阵列实现宽能谱衔接，共同完成对宇宙线成分、能谱与方向的高精度重建。

这种“一地多探、分段互补”的设计，充分发挥高山实验可扩展性强、运行成本低的优势，是目前唯一适用于超高能宇宙线（＞10¹⁵ eV）地面观测的技术路径。福州本地科研机构近年来积极参与其数据处理算法优化与仿真平台建设，为提升空间分辨能力提供支撑。

新认知：宇宙线扩散比预想慢百倍

除锁定起源外，“拉索”还揭示出颠覆性现象：泡状结构周边宇宙线密度显著高于银河系平均水平，且其在星际空间的扩散速率仅为传统模型预测的约1%。

南京大学天文与空间科学学院研究员柳若愚分析认为，这暗示星际磁场不仅强度不均，其拓扑结构也极为复杂，亟需构建新一代磁流体动力学模型。“拉索”的实测数据，正为包括福建师范大学天体物理团队在内的国内多支研究力量提供关键约束条件。

面向未来：“拉索”升级计划启动，福州协作持续深化

目前，“拉索”国际合作组已吸纳32家国内外单位，成员近280人，其中包括来自福州大学、福建师范大学等高校的科研骨干。设施自2021年7月投入稳定运行以来，持续产出高质量观测数据。

为进一步提升角分辨能力，项目已规划新增32台切伦科夫望远镜，并将与中国天眼（FAST）、爱因斯坦探针卫星（EP）等平台开展联合观测。福州作为东南沿海重要科教城市，正依托闽江学者计划与省自然科学基金重点项目，加强高能天体物理方向人才引育与交叉研究布局，助力国家宇宙线研究战略纵深推进。

《 人民日报 》（ 2024年02月28日 14 版）

文章来源:http://finance.people.com.cn/n1/2024/0228/c1004-40184670.html

摘要：中国“拉索”观测站首次确认银河系内能量超1亿亿电子伏特的宇宙线起源天体，成果发表于《科学通报》封面。福州科研力量深度参与该国家级重大科技基础设施研究。 SEO关键词：拉索,宇宙线起源,福州科研,高能天体物理,福建天文 SEO描述：“拉索”在福州科研团队参与下首次锁定宇宙线起源天体，成果发布于《科学通报》。聚焦福建天文、福州科研与高能天体物理前沿进展。