“拉索”认证首个PeV伽马射线变源，天鹅座X-3成宇宙最强“粒子加速器”

近日，位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)，成功认证了宇宙中首个拍电子伏(PeV)伽马射线变源——天鹅座X-3.这个距离地球约2.5万光年的双星系统，能将粒子加速到至少3000万亿电子伏特，是欧洲大型强子对撞机(LHC)最高能量的数千倍，堪称宇宙“最疯狂加速器”。

如何“捕捉”这个“隐身人”?高能宇宙线粒子带电，在星际磁场中偏转后不指向源头。科学家只能通过其与星际物质碰撞产生的伽马光子来反推。拉索团队利用“空气簇射”原理——高能光子撞击大气层引发连锁反应，形成覆盖数百米的粒子“阵雨”——布下数千个探测器精准接住“雨滴”，通过缪子探测器阵列从十万个背景事件中“淘出”一个光子，纯度达99.999%。

决定性的证据是“时变信号”。团队发现光子信号每4.8小时出现周期性变化，恰好对应天鹅座X-3双星系统中巨星与致密天体(黑洞或中子星)的互绕周期。这一发现将加速器位置精准定位在仅3个太阳半径的尺度内，刷新了人类对宇宙超高能加速器的定位精度。

这张“疯狂加速器”的“肖像”充满颠覆性。拉索探测到的光子能量最高达4PeV，其能谱非但未衰减，反而再度上扬，远超理论预期。这意味着背后加速粒子的能量高达30至40PeV，逼近甚至突破银河系宇宙线能量上限。加速器核心位于黑洞视界附近，尺度可能只有十公里级别，极端环境下建立物理模型成为全新挑战。

这一成果开启了“超高能时域天文学”新窗口。未来，拉索将持续紧盯该源，用AI技术挖掘更多时变信号，并推动建设30立方公里级巨型中微子望远镜，探索河外更高能宇宙。

上世纪80年代，一则天鹅座X-3可能存在PeV信号的传闻曾吸引曹臻投身该领域。如今，拉索用坚实证据在同一个天体上看见了真实信号。“这不是圆梦，”曹臻说，“是梦想变得更大了——它指出了一个比我们想象中深邃、复杂得多的新世界。”从“美丽的误会”到“坚实的证据”，一段追寻了四十年的光，终于被拉索接住。