Kosmiska strålar är partiklar som kommer från rymden och bombarderar ständigt jorden från alla håll. De flesta av dessa partiklar är protoner eller atomkärnor. Vissa av dem är mer energiska än någon annan partikel som observeras i naturen. Ultrenergiska kosmiska strålar rör sig i en hastighet nära ljusets hastighet och har hundratals miljoner gånger mer energi än de partiklar som produceras i den kraftigare acceleratorn byggd av människan.
Det är möjligt att de flesta av de mest energiska kosmiska strålarna är protoner från källor utanför vår galax men tillräckligt nära för att GZK-effekten inte stoppar dem.
Att påskynda kosmiska strålar till så höga energier som de som observerats kräver mycket extrema astrofysiska förhållanden inom gränserna för vad som tros kunna producera fler fenomen. är våldsam i de mest aktiva galaxerna. De flesta av de kosmiska strålarna med lägsta energi som når jorden kommer från någonstans i vår galax, Vintergatan. Vår sol producerar också kosmiska strålar med låg energi.
Kosmiska strålar upptäcks indirekt på jordens yta, iakttagande av kaskader av sekundära partiklar som förekommer i luften. När en kosmisk partikel kolliderar med en molekyl i luften produceras en kaskad av miljarder partiklar som påverkar jordens yta. Egenskapen hos vattenfallen är att de gör det möjligt att få information om energin, riktningen och sammansättningen av den primära kosmiska strålen.
Kosmiska strålar upptäcks i ett förvånansvärt stort antal energier. Det nuvarande record är 3, 2 10 20 eV - elektronisk volt- vilket är mer eller mindre energin som överförs till en boll av f Fotboll med ett bra spark. Det överraskande är att denna energi är koncentrerad i en enda subatemisk partikel (bollen har mer än 10 26), vilket gör den till en fantastisk storlek.
Vad är en elektronvolt? Det är energin som en elektron får när den accelereras med en potentialskillnad på en volt. Det är en atypisk energi från atemiska fenomen. Till exempel når 13, 6 eV för att frigöra elektron från en väteatom. Ljusfotonerna som släpps ut när elektronerna från en atom passerar från en mer upphetsad nivå till en lägre nivå i ett lysrör har en energi på några eV. Däremot har röntgenfotoner en energi i storleksordningen 1000 eV (kilo-elektron volt, eller KeV), medan en gammastråle, typisk produkt av nukleära sönderfall, har energier nära miljoner eV (mega-elektriska volt eller MeV). Den största acceleratorn för elementära partiklar, Tevatrén i Fermi-laboratoriet i USA, kan producera protoner och antiprotoner av en tera-elektron-volt, det vill säga en miljon miljoner eV . De snabbaste kosmiska strålarna har hundra miljoner gånger mer energi.
Einsteins relativitetsteori tillät oss att förstå att massan hos en partikel kan förvandlas till en annan form av energi, till exempel elektromagnetisk strålning, och vice versa, med respekt för den berömda formeln E = m.c2, där c är ljusets hastighet i vakuumet (cirka 300 000 kilometer per sekund, högsta möjliga hastighet). Till exempel är massan för en viloproton lika med en energi på 109 eV (en miljard elektronvolt). Den totala energin för en partikel, beroende på både dess massa och dess rörelse, ges av partikelns hastighet. Om den kosmiska strålen med största energi som har observerats är en proton, måste den röra sig vid 99.99999999999999999999999% av ljusets hastighet, det vill säga nästan med ljusets hastighet.
Källa: energiasgalacticas.wordpress.com
