کاوش موضوع پرتوهای کیهانی
صفحه اصلی
پرتوهای کیهانی
پرتوهای کیهانی ذرات بارداری هستند که در درون اجرام آسمانی تولید می‌شوند و شتاب می‌گیرند و به فضای کیهان پرتاب می‌شوند. برخی از این ذرات سرگردان در کیهان به زمین می‌رسند و وارد جو زمین می‌شوند. پس از ورود ذرات کیهانی به داخل جو زمین معمولاً با مولکولهای اتمسفر برخورد می‌کنند. در اثر این برخوردها ممکن است مولکول هوا چندپاره شود، یا ذرات دیگری مانند فوتون‌ها، الکترون‌ها و پوزیترونها تولید شوند. خود ذرات ایجاد شده ممکن است در اثر برخوردهای بعدی، ذرات بیشتری را تولید کنند. به مجموعه ذراتی که در داخل جو زمین ایجاد می‌شوند ذرات ثانویه گفته می‌شود. از آنجایی که که تولید ذرات ثانویه از ذره کیهانی اولیه شبیه فرایند تولید بهمن می‌باشد، ذرات ثانویه را بهمن‌های هوایی گسترده و گاهی به اختصار بهمن‌های هوایی می‌نامند. در میان ذرات بهمن‌های هوایی گاهی ذرات کمتر شناخته‌شده‌ای مانند مزون‌های پی و میون‌ها یافت می‌شوند.
این پرتوها که شامل الکترون و هسته‌های کاملاً یونیزهٔ اتم است، از تمام راستاها به مقدار برابر دریافت می‌شود. راستای ورود، سرچشمهٔ آن‌ها را روشن نمی‌کند، چرا که پرتوهای کیهانی ذراتی باردار هستند؛ از این رو در زمان حرکت از میان میدان‌های مغناطیسی راه شیری، مسیر آن‌ها پیوسته تغییر می‌کند. انرژی بالای پرتوهای کیهانی نشان‌دهندهٔ آن است که آن‌ها باید در فرایندهای پرانرژی، مانند انفجارهای ابرنواختری، به‌وجود آمده باشند. پروتون با حدود ۹۰٪ و هستهٔ هلیوم با ۱۰٪ بیش‌ترین سهم را در این پرتوها دارند. البته مقدار اندکی هسته‌های سنگین‌تر نیز یافت می‌شود که انرژی آن‌ها بین
10
8
{\displaystyle {{10}^{8}}}
تا
10
20
eV
{\displaystyle {{10}^{20}}\,{\text{eV}}}
است.
از برخورد پرتوهای پرانرژی کیهانی و مولکولهای جو، تابش ثانویه پدید می‌آید. این تابش را می‌توان از روی زمین رصد کرد، در حالی که برای مشاهدهٔ مستقیم پرتوهای کیهانی باید از جو خارج شد. آشکارسازهای مورد استفاده برای رصد پرتو کیهانی شبیه به آن‌هایی است که در فیزیک ذرات به‌کار می‌رود. با توجه به اینکه ذرات در شتاب‌دهنده‌های زمینی حداکثر به انرژی
10
12
eV
{\displaystyle {{10}^{12}}\,{\text{eV}}}
می‌رسند، پرتوهای کیهانی یک آزمایشگاه طبیعی عالی در پیش روی فیزیک ذرات قرار می‌دهند. بسیاری از ماهواره‌ها و فضاپیماها مجهز به آشکارسازهای پرتو کیهانی هستند.... بیشتر در ویکی پدیا
