大規模高高度空気シャワー観測所（LHAASO）は、マイクロクェーサーを宇宙線の「膝」の背後にある主要な加速器として特定し、これは天体物理学における数十年にわたる謎である。11月16日に発表された発見は、これらのブラックホールシステムが以前の期待を上回る超高エネルギー粒子を生成することを明らかにしている。2つの研究が、マイクロクェーサーが銀河の粒子環境を形成する役割を確認している。
ほぼ70年間、科学者たちは宇宙線エネルギー спектрの「膝」—3 PeVを超える粒子数の急激な減少で、一つのべき乗則から別のものへの移行を示す—に困惑してきた。LHAASOからの画期的な結果は、11月16日に発表され、この特徴をマイクロクェーサーに帰している：コンパクトな二重系で、ブラックホールが伴星から物質を吸い込み、相対論的ジェットを放出して極端な粒子加速器として機能する。
National Science ReviewとScience Bulletinに掲載された2つの研究は、マイクロクェーサーを有力な起源として強調している。LHAASOは5つのそのような物体から超高エネルギーガンマ線を検出：SS 433、V4641 Sgr、GRS 1915+105、MAXI J1820+070、およびCygnus X-1。これらはPeVエネルギーでの最初の系統的観測である。
SS 433では、ガンマ線が巨大な原子雲と重なり、ブラックホールで加速された陽子が周囲の物質と衝突することを示唆している。そこでの陽子エネルギーは1 PeVを超え、総出力は約10^32ジュール/秒に達し—1秒あたり4兆個の水素爆弾が爆発するのに相当する。V4641 Sgrは0.8 PeVまでのガンマ線を生成し、親粒子が10 PeVを超え、スーパーPeV加速器であることを確認した。
LHAASOの先進的な手法により、膝領域での陽子スペクトルの精密測定が可能になり、予期せぬ高エネルギー成分が明らかになった。AMS-02とDAMPEのデータと組み合わせると、ミルキーウェイが複数の加速器を宿し、それぞれが独自のエネルギー限界を持つことが示される。超新星残骸は低エネルギーを説明するが、マイクロクェーサーが膝とその先を説明し、長年の議論を解決する。
この研究には、中国科学院高エネルギー物理学研究所、南京大学、中国科学技術大学、ローマ・ラ・サピエンツァ大学などの科学者が関与した。LHAASOのハイブリッドアレイはガンマ線と宇宙線の両方に二重の洞察を提供し、膝を直接ブラックホールジェットシステムに結びつけ、宇宙の極端なプロセスへの理解を進める。