假如你拥有超人那样的“X射线视力”，望向星空，最期待发现宇宙的什么“秘密”？
近日，中国科学家“抓”住了一条此前从未被完整看到的“宇宙尾巴”——天关卫星（爱因斯坦探针）与高海拔宇宙线观测站拉索（LHAASO）联合观测了一颗名为PSR J1740+1000的脉冲星，发现它身后拖着一条长长的X射线尾迹。
这条“尾巴”有多长？大约42光年。太阳光到地球只要8分20秒，而这条尾巴长度，大约是日地距离的266万倍。这是目前已知最长的X射线脉冲星风云尾迹。
它们是宇宙中的“超级子弹”
要解开这条“尾巴”的秘密，我们先要认识故事的主角——宇宙中那些能量极高的粒子。
除了我们熟悉的星星、气体和尘埃，宇宙中还充满了一种看不见的“隐形居民”——宇宙线，它们是一些高能带电粒子，可以在脉冲星、黑洞等极端天体附近被加速到接近光速，然后飞向星际空间，虽然肉眼看不见，但藏着宇宙最深处的奥秘。
宇宙线就像宇宙射出的“超级子弹”。“速度极快，能量极高，远超地球上任何人造加速器能达到的水平。”南京大学副教授柳若愚介绍，但这些“子弹”有个致命“弱点”，它们带电，也容易在星际空间中被磁场“掰弯”方向，不断“迷路”，等它们到达地球，你根本看不出它最初是从哪颗星星出发的。
这也是困扰全球科学家们一百多年的难题。宇宙线从哪里来？又如何在宇宙中穿梭？
因为看不到“子弹”从哪来，科学家们“另辟蹊径”，看它一路撞出来的光。“带电粒子在旅途中会产生伽马射线和X射线，它们和我们熟知的可见光一样，都是光子，不带电，沿直线传播，不会迷路。”中国科学院高能物理研究所研究员、粒子天体物理全国重点实验室主任冯骅说，科学家通过“看”这些光，就能反推出粒子的出发地。
拉索和天关卫星，就是探测X射线和伽马射线的。
拉索是目前世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的超高能伽马射线探测装置，就像一张覆盖面积1.36平方公里的“大网”，日夜不停地捕捉来自宇宙深处的伽马射线信号。而天关卫星则是在距离地面600千米的近地轨道上对来自于天体的X射线进行聚焦和成像。
这一次，科学家们看到了什么
2022年前后，拉索就曾在距离地球约4600光年的一颗中年脉冲星PSR J1740+1000附近，“看”到了一处超高能伽马射线源。
但当时拉索看到的，只是一团模糊光斑，看不出形状。更奇怪的是，这团光斑不在脉冲星正中间，而是偏离了一段距离。中国科学院高能物理研究所特聘青年研究员席绍强回忆，随着近2000天观测数据的累积，这团光斑才逐渐显露出长条状。
但要真正看清这条长条的全貌，还需要另一双“眼睛”。2024年1月，我国自主研发的天关卫星发射升空，由于具有聚焦X射线的能力，它相对于拉索能看清更细小的细节。经过发射后在轨的调试和标定阶段，天关卫星在2024年7月展开了正式的科学观测，这个天体就是早期的科学观测目标之一。
近日，它用约7万秒的观测，结合科学家们两年多的分析，看清了尾迹完整形态：从脉冲星附近一路向西南延伸，在天空中长约32角分（角度单位），大约和满月的直径相当，换算成实际长度，大约42光年。
两双“眼睛”，一个在天，一个在地，科学家们通过对比发现，它们看到的其实是同一批粒子通过不同的物理过程，同时发出的不同能量的光。拉索和天关卫星这两个不同波段的“相机”，共同拍下了宇宙高能粒子“长途旅行”的景象。这对人类了解宇宙意味着什么？柳若愚表示，这为未来研究超高能伽马射线源提供了全新视角。
按过去的理解，高能粒子离开源头后，会像一滴墨水滴进水里，很快向四面八方散开，看到的伽马射线辐射似乎应当在加速天体的附近。但这次观测显示，在长达42光年的尺度上，粒子仍保留自身的传播方向，像一支列队行进的队伍。这意味着，我们看到的辐射，并不一定来自加速天体的“近郊”，而是这些宇宙线“长途跋涉”后留下的“行迹”。
一场“天地协同”的“科学战役”
此次发现是天关卫星与拉索两个大科学装置的首次合作，也说明中国的高能天体物理正走向更深远的宇宙。
“这次合作像打了一场天地协同的‘科学战役’。”团队核心骨干、南京大学副教授周平表示，过程中遇到很多挑战，需要不断试错，但多支团队交流紧密，推进工作是有组织、有规划的。
这支团队非常年轻，有博士研究生，也有刚工作不久的年轻人，不少是不满40岁的青年学者。冯骅笑道：“他们正处在学术生涯精力最旺盛、最高产的时期，理所当然挑大梁。”
而这条“尾巴”，只是他们追下去的起点。
接下来，团队还将对宇宙中的高能射线一个个进行“破案”。冯骅表示，接下来要继续协同天关卫星逐一验证身份。未来，他们还将关注一些特殊天区，聚焦那里密集产生的粒子，追问它们的起源。
“拉索和天关的合作开了一个很好的头，但挑战才刚刚开始。”柳若愚说。接下来，还需要更多观测、更多理论模拟，去验证不同的猜想。而那条42光年长的“宇宙尾巴”，正等着他们继续追下去。