银河系中发现超级粒子加速器：质子被推到千万亿电子伏特

在青藏高原海拔4410米的稻城海子山上，中国高海拔宇宙线观测站LHAASO（拉索）正在悄悄地重写高能天体物理教科书。2026年8月，LHAASO团队确认了一个名为LHAASO J1912+1014u的神秘天体，它能够将质子加速到超过一千兆电子伏特（1 PeV = 10¹⁵ eV）——这个能量是LHC对撞能量的约100倍。

天然加速器怎么工作？

宇宙中的粒子加速通常依赖激波加速机制（Fermi加速）：带电粒子在超新星遗迹的激波前沿来回弹跳，每次都获得一点能量。但要达到PeV量级，激波的速度和尺度必须极其巨大。

LHAASO J1912+1014u位于银河系银盘附近，可能是一个脉冲星风云（pulsar wind nebula）或超新星遗迹。它的伽马射线能谱延伸到数百TeV，表明母体粒子（质子或电子）的能量已突破PeV——这使其成为PeVatron（PeV加速器）的确凿候选体。

为什么重要？

PeVatron是银河系宇宙线起源谜题的关键。自1912年Victor Hess发现宇宙线以来，我们已经知道宇宙中充满了高能粒子。但一个世纪过去了，银河系宇宙线最高能部分的起源仍然不清楚。

确认PeVatron意味着我们终于接近了回答这个百年问题的答案。它还可能指向更基础的新物理——如果某些宇宙线能量超出了已知天体物理加速机制的上限（Greisen-Zatsepin-Kuzmin cutoff），那可能暗示着暗物质湮灭或超出标准模型的粒子物理。

LHAASO自2021年建成以来，已经发现了十余个PeVatron候选体。稻城海子山上的这台"宇宙线显微镜"，正在让我们以前所未有的精度看到银河系的"暴力面"。

来源：ScienceDaily (2026-08-01)