Kosmilised kiired on osakesed, mis saabuvad kosmosest ja pommitavad Maad pidevalt igast suunast. Enamik neist osakestest on prootonid või aatomite tuumad. Mõned neist on energilisemad kui ükski teine looduses täheldatud osake. Ülienergilised kosmilised kiired liiguvad valgusele lähedase kiirusega ja neil on sadu miljoneid kordi rohkem energiat kui võimsama kiirendi toodetud osakestel inimese ehitatud.
Võimalik, et enamik kõige energilisemaid kosmilisi kiiri on meie galaktikast väljaspool asuvate allikate prootonid, kuid piisavalt lähedal, et GZK efekt neid ei peataks.
Kosmiliste kiirte kiirendamine nii kõrgetele energiatele kui need, mida on vaadeldud, nõuab väga ekstreemseid astrofüüsilisi tingimusi, piirides sellega, mis arvatakse olevat võimeline tekitama rohkem nähtusi. vägivaldne kõige aktiivsemates galaktikates. Enamik madalaima energiaga kosmilisi kiiri, mis Maale jõuavad, pärinevad kusagilt meie galaktikast, Linnuteest. Meie päike tekitab ka väikseid vähese energiakuluga kosmilisi kiirte.
Kosmilised kiired tuvastatakse Maa pinnal kaudselt, jälgides õhus esinevate sekundaarsete osakeste kaskaade. Kui kosmiline osake põrkub kokku õhu molekuliga, toodetakse miljardeid osakesi, mis mõjutavad Maa pinda. Vesiputouksista on iseloomulik, et need võimaldavad saada teavet primaarse kosmilise kiirguse energia, suuna ja koostise kohta.
Kosmilisi kiiri tuvastatakse üllatavalt suure hulga energiate korral. Praegune rekord on 3, 2 10 20 eV -elektronvolt-, mis on enam-vähem energia, mis edastatakse f kuulile Hea löögiga jalgpall. Üllatav on see, et see energia on kontsentreeritud ühte subathemaatilisse osakestesse (kuul on rohkem kui 10 26), mis teeb sellest vapustava suuruse.
Mis on elektronvolt? See on energia, mille elektron omandab, kui seda kiirendab ühe voldi potentsiaalide erinevus. See on atheemiliste nähtuste ebatüüpiline energia. Näiteks 13, 6 eV ulatub elektroni vabastamiseks vesinikuaatomist. Kui ühe aatomi elektronid lähevad luminofoorlambis ergastatud tasemest madalamale, siis kiirgava valguse footonite energia on mõni eV. Seevastu röntgenkiirguse footonite energia on suurusjärgus 1000 eV (kiloelektrivoldid ehk KeV), samas kui gammakiirgus on tüüpiline tuumade lagunemise tulemus, selle energia on miljonite eV lähedal (megaelektrivoldid ehk MeV). Elementaarosakeste suurim kiirendaja, USA Fermi laboris asuv Tevatrén on võimeline tootma teraelektronvoldi, st miljoni miljoni eV, prootoneid ja antiprotoneid . Kiirematel kosmilistel kiirtel on sada miljonit korda rohkem energiat.
Einsteini relatiivsusteooria võimaldas meil mõista, et osakese massi saab muuta mõneks muuks energiavormiks, näiteks elektromagnetiliseks kiirguseks, ja vastupidi, järgides kuulsat valemit E = m.c2, kus c on valguse kiirus vaakum (umbes 300 000 kilomeetrit sekundis, suurim võimalik kiirus). Näiteks puhkeprootoni mass võrdub energiaga 109 eV (miljard elektronvolti). Osakese koguenergia, nii massi kui ka liikumise tõttu, on osakese kiirus. Kui kõige suurema vaadeldava energia kosmiline kiir on prooton, peab see liikuma valguse kiirusel, st peaaegu valguse kiirusel, kiirusega 99.99999999999999999999999.
Allikas: energiasgalacticas.wordpress.com
