宇宙粒子加速器碾压地球对撞机——并改写银河系的规则

天文学家刚刚确认，距离7200光年的一对双星系统是宇宙中观测到的最强大的粒子加速器。

利用中国的高海拔LHAASO观测站，研究人员探测到Cygnus X-3（也称为Lebed X-3）正在将宇宙射线粒子加速到至少30拍电子伏特（PeV）的能量——这是长期假设的银河极限的三十倍。

几十年来，科学家们认为银河系的粒子加速器上限约为1 PeV，即宇宙射线能量谱中的著名“膝部”。Cygnus X-3刚刚彻底打破了这一上限。

为了直观理解：欧洲核子研究中心的大型强子对撞机以约14 TeV（0.014 PeV）的能量碰撞粒子。这个遥远的微类星体将粒子加速到大约高出2000倍的能量。

Cygnus X-3是一个微类星体：一个致密天体（黑洞或中子星）与一颗大质量伴星紧密轨道共舞。随着致密天体贪婪地从伴星的恒星风中吸取物质，它发射出强大的相对论喷流。在这些喷流内部，在一个惊人紧凑的区域——直径仅约三个太阳半径——粒子被加速到令人费解的能量。

更引人入胜的是，超高能伽马射线发射并非稳定。它每4.8小时脉冲一次——正好与双星的轨道周期吻合。这使得Cygnus X-3成为首个已知的此类极端伽马射线可变源。这些耀斑也与NASA的费米太空望远镜的观测完美对齐，证实了跨越广阔能量范围的相同物理过程。

研究人员已经将其称为“超级PeVatron”。LHAASO此前发现的PeVatron（包括蟹状星云）仅达到1–2 PeV。这是一个量子飞跃。

这一发现发表在《国家科学评论》上，由中国科学院院士曹振领导，它为黑洞和中子星附近的极端物理打开了一扇新窗——并迫使我们彻底重新思考银河系如何产生其最高能量的宇宙射线。

相比之下，地球的粒子加速器突然显得相当谦逊。承包笑点碎碎念