一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，物理學(xué)家們一直在追問同一個(gè)問題：宇宙中那些擁有驚人能量的粒子，究竟從哪里來(lái)？

現(xiàn)在，答案或許部分藏在一對(duì)相互繞轉(zhuǎn)的恒星里。

這是粒子天體物理學(xué)領(lǐng)域一個(gè)真正意義上的里程碑。

太電子伏特（TeV）這個(gè)單位，在日常語(yǔ)境里幾乎沒有參照物。不妨做一個(gè)比較：歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）是人類建造過的最強(qiáng)大粒子加速器，其中單個(gè)質(zhì)子的運(yùn)行能量約為6.5 TeV。而LS I +61° 303噴出的伽馬射線光子，攜帶能量超過100 TeV，是LHC單質(zhì)子能量的15倍以上。

更令人震驚的是，研究團(tuán)隊(duì)在數(shù)據(jù)中識(shí)別出了16個(gè)能量超過100 TeV的光子級(jí)事件，而同一方向的預(yù)計(jì)背景噪聲僅為5.1個(gè)，這意味著這些信號(hào)絕非隨機(jī)漲落，而是真實(shí)存在的極端輻射。

觀測(cè)這類現(xiàn)象的方式，本身也頗為精巧。能量如此之高的伽馬射線，進(jìn)入地球大氣層后不會(huì)直接抵達(dá)地面，而是與空氣分子碰撞，引發(fā)一場(chǎng)被稱為"大氣簇射"的粒子瀑布，產(chǎn)生次級(jí)粒子級(jí)聯(lián)向地面擴(kuò)散。LHAASO坐落于四川稻城海拔4410米的高原上，專門設(shè)計(jì)用于捕捉這些次級(jí)粒子的擴(kuò)散足跡，通過逆向重建，推算出原始伽馬射線的能量和來(lái)源。

正是憑借LHAASO前所未有的靈敏度，科學(xué)家們才將對(duì)LS I +61° 303的觀測(cè)能譜從此前約10 TeV的上限，一舉推進(jìn)到近200 TeV，并在100 TeV以上明確識(shí)別出有效信號(hào)。

LS I +61° 303這個(gè)系統(tǒng)本身，已經(jīng)足夠奇特。它由一顆大質(zhì)量恒星和一個(gè)致密天體（很可能是中子星或黑洞）組成，兩者每隔26.5天完成一次相互繞轉(zhuǎn)。這種軌道運(yùn)動(dòng)使周圍的物理環(huán)境持續(xù)處于劇烈變化中，磁場(chǎng)強(qiáng)度、粒子密度以及兩天體之間的碰撞區(qū)域，都隨軌道相位的推進(jìn)而不斷演化。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)系統(tǒng)的伽馬射線輻射并非簡(jiǎn)單的隨機(jī)漲落，而是呈現(xiàn)出與軌道相位密切相關(guān)的調(diào)制特征，且不同能量段的變化模式各不相同。這種"能量依賴的軌道調(diào)制"，揭示了一個(gè)永遠(yuǎn)處于非穩(wěn)態(tài)的粒子加速引擎。

這一特征還幫助科學(xué)家進(jìn)一步鎖定了參與加速的粒子類型。在強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境中，電子會(huì)極為迅速地?fù)p失能量，很難維持到100 TeV以上的極端能量級(jí)別。因此，當(dāng)觀測(cè)到如此高能的伽馬射線時(shí)，理論上更可能是質(zhì)子或更重的帶電粒子在發(fā)揮主要作用，它們與致密天體周圍的高密度恒星風(fēng)碰撞，通過強(qiáng)子過程產(chǎn)生超高能光子。

這與超新星遺跡等傳統(tǒng)宇宙射線加速候選體的物理圖像截然不同。超新星爆發(fā)的加速過程相對(duì)穩(wěn)定，可以用成熟理論模型描述；而這對(duì)雙星提供的，是一個(gè)隨軌道周期不斷"重置"的動(dòng)態(tài)加速場(chǎng)所，難以預(yù)測(cè)，卻也因此包含了更豐富的物理信息。

LHAASO自2021年正式開始科學(xué)運(yùn)行以來(lái)，已陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多個(gè)超高能伽馬射線源，將人類對(duì)銀河系"極端粒子加速器"的認(rèn)識(shí)邊界一再推遠(yuǎn)。LS I +61° 303的確認(rèn)，使伽馬射線雙星系統(tǒng)正式進(jìn)入了"拍電子伏特（PeV）加速器"的候選名單。

一場(chǎng)跨越光、粒子與中微子的聯(lián)合"審訊"，正在宇宙深處悄然展開。