الأشعة الكونية هي نوع من الإشعاع عالي الطاقة الذي ينشأ من خارج الغلاف الجويللأرض. وهي تتكون من جسيمات عالية الطاقة، مثل البروتونات والإلكترونات والنوى الذرية، التي تنتقل عبر الفضاء بسرعات قريبة من الضوء. تم الكشف عن الأشعة الكونية في جميع اتجاهات السماء، وكان أصلها موضوع دراسة مكثفة من قبل علماء الفلك والفيزياء لعقود عديدة.
أصل الجسيمات عالية الطاقة
قام فيكتور هيس بأول ملاحظات للأشعة الكونية في عام 1912. ولاحظ أن الإشعاع المؤين يزداد مع الارتفاع، مما يشير إلى أنه قادم من الفضاء الخارجي. على مر السنين سمح التقدم التكنولوجي للعلماء بدراسة الأشعة الكونية بمزيد من التفصيل والكشف عن طبيعتها عالية الطاقة وتعقيد مصادرها.
هناك نوعان من المصادر الرئيسية للأشعة الكونية: الشمس ومصادر خارج المجرة. تنتج الشمس أشعة كونية منخفضة الطاقة، والتي تتكون في الغالب من البروتونات والإلكترونات. يتم تسريع هذه الجسيمات بواسطة المجال المغناطيسي للشمس والتوهجات الشمسية وتنتقل في جميع أنحاء النظام الشمسي.
من ناحية أخرى تنتج المصادر خارج المجرة أشعة كونية عالية الطاقة تنشأ من خارج مجرتنا. تمتلك الأشعة الكونية الأكثر نشاطًا طاقات أكبر بملايين المرات من تلك التي تنتجها الشمس. يعتقد العلماء أن هذه الجسيمات تتسارع بسبب الأحداث الكونية القوية مثل المستعرات الأعظمية وانفجارات أشعة جاما ونواة المجرة النشطة.
كان أحد أهم الاكتشافات في دراسة الأشعة الكونية هو اكتشاف إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف، والذي يُعتقد أنه الشفق اللاحق للانفجار العظيم. قدم هذا الاكتشاف دليلاً على أن الأشعة الكونية كانت موجودة منذ بداية الكون، وأنها عنصر مهم في ميزانية طاقة الكون.
أدت دراسة الأشعة الكونية إلى تقدم كبير في فهمنا لفيزياء الجسيمات والفيزياء الفلكية وعلم الكونيات. استخدمت الأشعة الكونية لدراسة بنية مجرة درب التبانة وتكوين المادة في الكون وخصائص الجسيمات دون الذرية.
