Kosmiske stråler er partikler, der ankommer fra rummet og bombarderer konstant Jorden fra alle retninger. De fleste af disse partikler er protoner eller kerner af atomer. Nogle af dem er mere energiske end nogen anden partikel observeret i naturen. Ultranergi kosmiske stråler bevæger sig i en hastighed tæt på lysets og har hundreder af millioner gange mere energi end partiklerne produceret i den kraftigere accelerator bygget af mennesket.
Det er muligt, at de fleste af de mest energiske kosmiske stråler er protoner fra kilder uden for vores galakse, men tæt nok til, at GZK-effekten ikke stopper dem.
At accelerere kosmiske stråler til så høje energier som de observerede kræver meget ekstreme astrofysiske forhold inden for grænserne for hvad man antager at være i stand til at producere flere fænomener. er voldelig i de mest aktive galakser. De fleste af de kosmiske stråler med lavest energi, der når Jorden kommer fra et sted inden i vores galakse, Mælkevejen. Vores sol producerer også små, kosmiske stråler med lav energi.
Kosmiske stråler detekteres indirekte på jordoverfladen under iagttagelse af kaskader af sekundære partikler, der forekommer i luften. Når en kosmisk partikel kolliderer med et molekyle i luften, produceres en kaskade af milliarder af partikler, der påvirker jordoverfladen. Egenskaberne ved vandfaldene er, at de giver mulighed for at få information om energien, retningen og sammensætningen af den primære kosmiske stråle.
Kosmiske stråler detekteres i en overraskende stor række energier. Den aktuelle record er 3, 2 10 20 eV - elektronisk volt- hvilket er mere eller mindre den energi, der overføres til en kugle f Fodbold med et godt spark. Den overraskende ting er, at denne energi er koncentreret i en enkelt subathemisk partikel (kuglen har mere end 10 26), hvilket gør den til en fantastisk størrelse.
Hvad er en elektron volt? Det er den energi, en elektron får, når den accelereres med en potentialforskel på en volt. Det er en atypisk energi fra athemiske fænomener. F.eks. Når 13, 6 eV for at frigive elektronet fra et hydrogenatom. Lysfotonerne, der udsendes, når elektronerne fra et atom passerer fra et mere ophidset niveau til et lavere niveau i et lysstofrør har en energi på nogle få eV. I modsætning hertil har røntgenfotoner en energi i størrelsesordenen 1000 eV (kilo-elektron-volt, eller KeV), mens en gammastråle, typisk produkt af nukleare forfald, har energier tæt på millioner af eV (mega-elektrisk volt eller MeV). Den største accelerator af elementære partikler, Tevatrén i Fermi-laboratoriet i USA, er i stand til at fremstille protoner og antiprotoner af en tera-elektron-volt, det vil sige en million millioner eV . De hurtigste kosmiske stråler har hundrede millioner gange mere energi.
Einsteins relativitetsteori gjorde det muligt for os at forstå, at massen af en partikel kan omdannes til en anden form for energi, for eksempel elektromagnetisk stråling, og omvendt under hensyntagen til den berømte formel E = m.c2, hvor c er lysets hastighed i vakuumet (ca. 300.000 kilometer i sekundet, den højest mulige hastighed). For eksempel er massen af et hvileproton lig med en energi på 109 eV (en milliard elektron volt). Den samlede energi af en partikel på grund af både dens masse og dens bevægelse er givet ved partikelhastigheden. Hvis den kosmiske stråle af den største energi, der er observeret, er en proton, skal den bevæge sig ved 99.999999999999999999999%% af lysets hastighed, det vil sige næsten med lysets hastighed.
Kilde: energiasgalacticas.wordpress.com
