近期，高海拔宇宙线观测站（LHAASO）国际合作组首次在10 TeV以上能区观测到宇宙线中等尺度各向异性结构的能量依赖移动现象。该研究成果于2026年7月30日以《Energy-Dependent Shifts of Medium-Scale Anisotropies in Very-High-Energy Cosmic Rays Observed by LHAASO-KM2A》为题，发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）。

宇宙线在传播过程中受星际磁场散射，其到达方向通常呈现高度各向同性。尽管此前多个地面实验已在TeV能段宇宙线中观测到幅度仅为10⁻⁴至10⁻³的微弱各向异性，并识别出数个角尺度约10°的中等尺度超出结构，但这些结构的起源及其随能量的演化长期以来悬而未决，理论解释众说纷纭，涉及邻近源、日球层效应、局域湍流磁场等多种机制。中等尺度各向异性究竟为静态特征还是蕴含动态演化信息，是该领域的关键问题。

图1. LHAASO-KM2A观测到的宇宙线中等尺度各向异性的显著性天图（左图）和测量的具有随能量偏移的各向异性超出区域的中心位置（右图）。

研究团队利用LHAASO平方公里阵列（KM2A）在10TeV以上共识别出四个超出区域和四个显著缺失区域，其中除已知的Region A、B、C外，还发现了一个此前从未被报道的新超出区域Region （图1）。通过进一步研究，团队首次发现Region B和Region 的中心位置随能量发生显著移动——前者赤纬南移，后者赤经东移，统计显著性分别达11.5σ和15.6σ，确凿证实了中等尺度结构的动态演化特性。同时，各结构相对强度随能量的演化测量也为区分不同理论模型提供了新的观测约束。

该发现首次揭示了这些结构蕴含的动态演化信息，表明宇宙线中等尺度各向异性可作为定量探测局域星际磁环境的有力工具。未来，LHAASO的进一步观测和分析将有望在亚PeV能段揭示更多关于银河系湍流磁场结构的细节。

该研究由中国科学院紫金山天文台牵头，联合上海交通大学和中国科学院高能物理研究所共同完成。通讯作者包括紫金山天文台博士后何佳银、赵世平，张毅研究员和袁强研究员，上海交通大学博士研究生边稳懿、Giacinti Gwenael教授，及高能物理研究所博士研究生李丹。该工作得到国家SKA计划、国家自然科学基金、中国科学院青年基础研究科学家项目及江苏省双创团队项目等资助。

论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/7y56-75l9