拉索拍到的“幽靈”粒子，四年了還是找不到它來自哪里

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這究竟是個什么東西，能讓科學(xué)家四年都找不到它的蹤跡？

讓我們先搞清楚科學(xué)家在找什么。

所謂LHAASO J2108+5157，是一個被“拉索”在2021年發(fā)現(xiàn)的伽馬射線源。它能發(fā)出能量超過100萬億電子伏特（100 TeV）的超高能伽馬光子。這種能量有多高？是大型強子對撞機能量的幾十倍。

按理說，能產(chǎn)生這種極端能量的天體，應(yīng)該是個“狠角色”。超新星遺跡、脈沖星風(fēng)云，或者是黑洞驅(qū)動的微類星體，這些都是“嫌疑犯”。它們通常會留下痕跡：要么有被沖擊波加熱的氣體，要么有延伸的星云狀結(jié)構(gòu)，要么在光學(xué)、紅外、射電波段有明顯的對應(yīng)天體。

但LHAASO J2108+5157偏偏是個例外。

然而近紅外觀測直接否定了這個可能性——它不是銀河系內(nèi)的微類星體，也不是近鄰射電星系。研究團隊推斷，這很可能是一個完全不相關(guān)的背景射電星系，只是恰好出現(xiàn)在同一個方向上。

這個讓西班牙同行絞盡腦汁的源頭，正是我國“拉索”的“杰作”。

2021年，“拉索”一口氣發(fā)現(xiàn)了12個“拍電子伏”超高能伽馬射線源，直接打破了傳統(tǒng)的“拍電子伏截斷”理論。以前科學(xué)家認(rèn)為銀河系內(nèi)天體加速粒子的能量極限就在1拍電子伏以下，但“拉索”發(fā)現(xiàn)，天鵝座、蟹狀星云等天體輕松越過了這個門檻。

這意味著什么？意味著銀河系里存在著天然的“拍電子伏粒子加速器”，效率遠超人類建造的任何對撞機。

更令人驚嘆的是2022年10月9日，“拉索”捕捉到了史上最亮的伽馬射線暴GRB 221009A，記錄下能量高達10 TeV以上的光子。這些光子攜帶了大質(zhì)量恒星坍縮成黑洞瞬間的極端物理信息。

2025年11月，“拉索”團隊又發(fā)布重磅成果：發(fā)現(xiàn)黑洞吸積驅(qū)動的微類星體是銀河系中強大的粒子加速器，能將質(zhì)子加速至拍電子伏特能段；宇宙線質(zhì)子能譜“膝”區(qū)顯現(xiàn)出超出預(yù)期的高能組分，黑洞正是最可能的候選源天體。

“拉索”的產(chǎn)出速度，被科學(xué)家形容為堪比當(dāng)年的日本神岡探測器。

LHAASO J2108+5157的特殊之處在于，它是“拉索”巡天中唯一一個在長波段沒有明確對應(yīng)體的源。

西班牙團隊的觀測其實早有準(zhǔn)備，但有個尷尬的細節(jié)：他們的觀測計劃原本覆蓋整個源區(qū)，但最后只覆蓋了更新后的位置和范圍的一部分。也就是說，觀測本身就存在盲區(qū)。

更重要的是，超高能伽馬射線的定位精度，天然就比光學(xué)、紅外、射電差。這就好比有人在漆黑的夜里扔了個煙花，你知道大概方向，但要找到放煙花的人，還需要更多信息。

研究團隊動用了VERITAS和LST-1原型望遠鏡進行后續(xù)觀測，同樣沒有明確結(jié)果。西班牙團隊這次用近紅外波段尋找，依然撲空。

這說明什么？要么這個源本身就是“隱身的”，要么它比我們想象的更遠、更暗，超出了當(dāng)前望遠鏡的探測極限。

大型超高能伽馬源立體跟蹤裝置（LACT）首臺望遠鏡完成“首光”。這臺口徑6米的成像大氣切倫科夫望遠鏡，對準(zhǔn)蟹狀星云方向，成功捕獲到多個源自約6500年前的宇宙線信號。

LACT項目2024年9月獲批立項，計劃建設(shè)32臺成像大氣切倫科夫望遠鏡陣列，與現(xiàn)有的“拉索”探測器構(gòu)成立體觀測網(wǎng)絡(luò)。

為什么要加這個？

“拉索”的優(yōu)勢是視場大、全天候，但角分辨率有局限。LACT就像一臺超高速相機，能以數(shù)十納秒級速度捕捉宇宙線在大氣中引發(fā)的切倫科夫光，給整個粒子簇射拍完整圖像。

更關(guān)鍵的是，多臺望遠鏡從不同角度拍攝立體圖像，能大幅提升對超高能伽馬射線源的定位精度和成像能力。未來，像LHAASO J2108+5157這樣的“隱身”源，在LACT的“慧眼”下，或許就無處遁形了。

第二臺望遠鏡已在成都的天府宇宙線研究中心安裝測試，2026年預(yù)計完成4臺。整個陣列2028年底建成后，將成為全球靈敏度和空間分辨率綜合能力最強的超高能伽馬源立體跟蹤觀測裝置。

值得注意的是，從設(shè)計、研制到高海拔現(xiàn)場的安裝調(diào)試，全部由我國青年科學(xué)家團隊自主完成。反射鏡等關(guān)鍵部件經(jīng)過上百次試驗，在國內(nèi)首次成功研制出新型復(fù)合材料反射鏡，性能達到國際先進水平。

回到LHAASO J2108+5157。

西班牙團隊的觀測雖然沒有找到對應(yīng)體，但排除了一個看似合理的候選者——那個射電雙極源。這本身就是科學(xué)進展。

接下來，LACT的上線給了我們希望。用更高精度的立體成像去審視這片天區(qū)，或許就能逮住這個躲了四年的“幽靈”。

正如“拉索”首席科學(xué)家曹臻所說，這是一臺用于拍攝宇宙的高清“相機”的首次亮相。當(dāng)32只“眼睛”同時睜開，那個隱身的源頭，還能藏多久？