中国西南部的高海拔宇宙线观测站（LHAASO）以高精度测量了宇宙线氦核的能谱，发现了与此前预期不符的特征。相关结果于3月26日在线发表于《物理评论快报》，该刊将其选为编辑推荐论文。
宇宙线是来自太空的高能粒子，其数量随能量升高而急剧下降。在约3拍电子伏附近，这种下降会突然变陡。近70年来，物理学家将能谱中的这一弯折称为“膝”，其成因至今仍是天体物理学中的核心问题之一。
据主导这项研究的中国科学院高能物理研究所介绍，氦能谱在约1 PeV处偏离了空间探测器观测到的下降趋势，出现一个隆起，表明存在新的高能成分。研究团队还观测到氦通量在约7 PeV附近出现明显的骤然下降。
此次测量是继此前两项LHAASO成果之后的最新发现。2024年3月，该合作组报告了迄今最精确的全粒子宇宙线通量及其平均质量的测量结果，表明“膝”主要由氢核和氦核构成。2025年11月，该合作组在《科学通报》发表质子能谱，同样发现了一个与全粒子能谱形态不同的PeV成分。
综合这些数据，揭示出不同能量段主导粒子类型的异常规律。在低能区，氢占宇宙线的比例最高可达90%。氦在约0.02 PeV处超过质子，科学家此前预期氦会在PeV能区继续保持主导。但LHAASO发现，质子在约0.7 PeV处再次超过氦，并一直保持主导地位至约5 PeV，此后氦再度成为主要成分。
高能所表示，这一复杂结构表明，银河系内可能有多种不同类型的粒子加速器共同贡献了宇宙线。该所指出，这些发现可能与LHAASO已识别出的“PeV加速器”（即能将粒子加速至PeV能量的天体源）有关，例如微类星体和年轻大质量星团。该论文通讯作者为高能所的Wang Liping、Ma Lingling、Zhang Shoushan和Chen Suhong，合作者还包括意大利罗马大学。
LHAASO位于四川省稻城县，海拔4410米。其探测器阵列，包括一个平方公里级阵列、一个面积达78000平方米的水切伦科夫探测器阵列，以及18台广角切伦科夫望远镜，总覆盖面积约1.36平方公里。该观测站于2021年投入运行。
