Raios Cósmicos

   São radiações naturais cujo poder de penetração é muito superior ao de qualquer outra radiação conhecida.

Damos o nome de radiação à propriedade que certos corpos têm de emitir energia em forma de ondas ou partículas. O sol, por exemplo, é um emissor de radiação natural, pois irradia luz e calor para todo o nosso sistema. Os núcleos dos átomos de elementos radioativos, por sua vez, emitem partículas de alta energia e ondas eletromagnéticas. Podemos também produzir radiações como no caso das ondas de rádio e de microondas.

Portanto os raios cósmicos são um tipo destas radiações, que como o próprio nome diz, tem origem no Cosmos.

Os raios cósmicos possuem um alto poder de penetração. A radiação mais penetrante conhecida até 1910 era a dos raios gama, que chegavam a atravessar espessuras de até 5 cm de chumbo. Quando descoberto, os raios cósmicos puderam atravessar com facilidade 10 cm de chumbo.

A taxa de incidência de raios cósmicos na superfície terrestre é muito pequena, pois esta vai perdendo energia nas inúmeras colisões com outras partículas ao entrar na nossa atmosfera. E também pelo fado dos raios cósmicos serem constituídos de partículas carregadas, graças ao campo magnético terrestre estes têm maiores chances de serem desviados e detectados nos pólos.

Até cerca de 1950, os maiores cientistas só faziam experiências de Física Nuclear utilizando o chamado acelerador de partículas. Este equipamento nada mais é que uma máquina que acelera partículas a altas velocidades, utilizando para isso, campos magnéticos e elétricos. Quando os feixes atingem velocidade suficiente, são direcionados para colidir com outras partículas, chamadas alvo. Estas trombadas produzem novas partículas e as trajetórias das mesmas podem ser registradas por um detector. Para mais partículas serem descobertas, precisava-se de cada vez mais energia e por isso, grandes cientistas utilizaram-se da alta energia dos raios cósmicos. O estudo destas novas partículas revolucionou ao mundo da Física. A maior delas foi a evidência de uma quarta força até então desconhecida: a força nuclear “forte” que tem como função unir prótons e nêutrons dentro do núcleo.

Origem dos raios cósmicos

Na tentativa de explicar a origem dos raios cósmicos, deve-se levar em consideração a grande energia que estes possuem.

Fermi baseou-se na eletrodinâmica para tentar explicar como os íons ganham tal energia. Já se sabia que a galáxia contém campos magnéticos não-homogêneos, que podem ser devidos ao movimento turbulento de nuvens ionizadas e difusas, assim como a rotação da galáxia. Tais campos, segundo Fermi, podem acelerar os íons que se encontram com energia acima de um certo limiar de injeção ganhando energia por colisões contra as irregularidades em movimento de campo magnético interestelar. A velocidade do ganho é muito lenta, mas parece que é capaz de acumular a energia ao valor observado.

Entretanto Fermi avaliou que esta captura de prótons, por deflexão magnética é inefectiva para energias mais altas de 1018. V, pois tais prótons são dificilmente defletidos. Portanto admite-se que os raios cósmicos raros, descobertos por Rossi, com energias de até 1020 e.V, que percorrem trajetórias aproximadamente retas, são mensageiros do espaço extragaláctico.