【ALENG 自媒体】9月25日深夜自媒体专稿，你有没有想过，那些在宇宙里飞驰了亿万年的”高能粒子”，究竟是从哪儿来的？
长久以来，这都是一个让天体物理学家挠头的”百年谜题”。宇宙线——来自太空的高能带电粒子——可以在脉冲星、黑洞这类极端天体附近被加速到接近光速，然后一头扎进星际空间。但因为它们带电，在磁场里会不断拐弯，科学家几乎无法直接判断它们究竟从哪个方向出发。好在这些高能粒子在途中会留下”脚印”：它们会发出X射线和伽马射线，而这些光沿直线传播，成了我们反推粒子”出发地”和”行走路线”的唯一线索。
先说这次的主角。
一颗编号PSR J1740+1000的中年脉冲星，距离地球大约4600光年。它周围很早就被发现拖着一条数光年长的X射线”尾巴”。与此同时，位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站”拉索”（LHAASO）也在同一方向捕捉到了超高能伽马射线。问题来了：这两样东西的位置好像对不上，有人猜测中间是不是还有什么额外的加速过程在暗中搞鬼。
转机出在”天关”卫星身上。
天关，也就是爱因斯坦探针卫星，它最拿手的就是”看得广、看得暗”。依靠搭载的风行天X射线望远镜，经过大约7万秒的耐心观测，它终于看清：那条X射线尾巴远比人们此前知道的更长——从脉冲星附近一路向西南延伸，足足约42光年，是目前已知最长的X射线脉冲星风云尾迹，并且恰好覆盖了”拉索”探测到的超高能伽马射线区域。
真正漂亮的地方在于解释。研究团队发现，X射线和伽马射线不仅位置能对应上，还能用同一批高能电子来说明白：这些电子在脉冲星风云里被加速，沿着尾巴一路奔跑，途中在磁场中发出X射线；它们又与星际空间里的低能光子相撞，把后者推到极高能量，于是被”拉索”捕捉成超高能伽马射线。两种辐射，就像同一批粒子在不同波段留下的足迹。
这下，一个延续了上百年的经典假设被撼动了。
过去人们普遍认为，高能粒子离开源头后会像烟花一样朝四面八方均匀散开。但”天关”和”拉索”联手看到的却是另一番景象：在长达42光年的尺度上，这些粒子并没有很快四散，而是像一列沿着狭窄磁轨疾驰的列车，保持着明显的传播方向。至于为什么会这样，研究团队提出两种可能：要么星际磁场足够有序，像一条看不见的轨道把粒子”框”住；要么脉冲星风云的尾部有一股持续外涌的物质流，像高压水枪一样把粒子带向远处。
“这些电子在脉冲星附近被加速，沿尾迹一路奔跑。途中，它们在磁场中发出X射线，又和空间中的低能光子碰撞，产生拉索能捕捉的超高能伽马射线。两种辐射，就像同一批粒子在不同波段留下的足迹。”——论文通讯作者、中科院高能物理研究所研究员冯骅
值得注意的是，这项由我国科研人员主导、相关成果于9月21日发表于《中国科学：物理学 力学 天文学》的研究，改变的不仅仅是教科书上的一行字。它意味着，我们过去在银河系里看到的某些超高能伽马射线”源”，可能根本不是粒子的”出生地”，而只是它们漫长旅行途中的一座”驿站”。寻找宇宙线真正源头的方式，从此要换一种思路了。
宇宙很大，谜题很多。但每当我们把两台望远镜”双剑合璧”，那些跑了亿万年的粒子，似乎就愿意多透露一点它们的来路。