Sinar kosmik adalah zarah sub-atom, terutamanya proton (inti hidrogen) dan kadang-kadang helium atau inti atom yang lebih berat dan elektron yang kadang-kadang. Zarah sinar kosmik sangat bertenaga kerana mereka mempunyai kelajuan yang besar dan dengan itu momentum yang besar.
Zarah Oh-My-God yang dikesan di Utah pada tahun 1991 mungkin merupakan proton yang bergerak pada kelajuan 0.999 (dan menambah 20 x 9setelah itu) dan ia didakwa membawa tenaga kinetik yang sama dengan baseball yang bergerak pada jarak 90 kilometer jam.
Tenaga kinetiknya dianggarkan 3 x 1020 voltan elektron (eV) dan ia akan mempunyai tenaga perlanggaran 7.5 x 1014 eV ketika menghentam zarah atmosfera - kerana ia tidak dapat melepaskan semua tenaga kinetiknya dalam perlanggaran. Serpihan yang bergerak pantas membawa sebahagiannya dan ada juga kehilangan haba. Walau bagaimanapun, ini masih sekitar 50 kali tenaga perlanggaran yang kita harapkan Large Hadron Collider (LHC) akan dapat dihasilkan dengan kuasa penuh. Oleh itu, ini memberi anda asas yang baik untuk mencemuh para pembunuh alam yang masih yakin bahawa LHC akan memusnahkan Bumi.
Sekarang, kebanyakan zarah sinar kosmik adalah tenaga rendah, hingga 1010 eV - dan timbul secara tempatan dari sinaran matahari. Satu lagi kelas yang lebih bertenaga, sehingga 1015 eV, pemikiran berasal dari tempat lain di galaksi. Sukar untuk menentukan sumbernya yang tepat kerana medan magnet galaksi dan sistem suria mengubah lintasannya sehingga akhirnya mereka mempunyai taburan yang seragam di langit - seolah-olah mereka berasal dari mana-mana.
Tetapi pada hakikatnya, sinar kosmik galaksi ini mungkin berasal dari supernova - kemungkinan dalam proses pelepasan yang tertunda kerana zarah-zarah melambung bolak-balik di medan magnet sisa supernova yang masih ada, sebelum dilemparkan keluar ke galaksi yang lebih luas.
Dan kemudian terdapat sinar kosmik ekstragalaktik, yang terdiri dari pelbagai Oh-My-God, dengan tahap tenaga melebihi 1015 eV, walaupun jarang melebihi 1020 eV - yang diberi tajuk sinar kosmik tenaga tinggi tinggi secara lebih formal. Zarah-zarah ini bergerak hampir dengan kelajuan cahaya dan mesti mempunyai tendangan untuk mencapai kelajuan seperti itu.
Walau bagaimanapun, aura misteri yang terlalu berlebihan secara tradisional telah mengelilingi asal-usul sinar kosmik ekstragalaktik - seperti yang dicontohkan dalam tajuk Oh-My-God.
Pada hakikatnya, ada batasan sejauh mana zarah tenaga ultra tinggi boleh berasal - kerana, jika mereka tidak bertembung dengan yang lain, mereka akhirnya akan menentang had Greisen-Zatsepin – Kuzmin (GZK) . Ini menunjukkan kemungkinan zarah bergerak pantas akhirnya bertabrakan dengan foton latar belakang gelombang mikro kosmik, kehilangan tenaga momentum dan halaju dalam proses tersebut. Ini menunjukkan bahawa sinar kosmik ekstragalaktik mengekalkan tenaga lebih dari 1019 eV tidak mungkin berasal dari sumber lebih dari 163 juta tahun cahaya dari Bumi - jarak yang dikenali sebagai cakrawala GZK.
Pemerhatian baru-baru ini oleh Observatorium Pierre Auger telah menemukan hubungan yang kuat antara corak sinar kosmik ekstragalaktik dan taburan galaksi berdekatan dengan nukleus galaksi aktif. Biermann dan Souza kini telah hadir dengan model berdasarkan bukti untuk asal-usul sinar kosmik galaksi dan ekstragalaktik - yang memiliki sejumlah ramalan yang dapat diuji.
Mereka mengemukakan bahawa sinar kosmik ekstragalaktik berputar di dalam cakera penambahan lubang hitam supermasif, yang merupakan asas inti galaksi aktif. Selanjutnya, mereka menganggarkan bahawa hampir semua sinar kosmik extragalactic yang sampai ke Bumi berasal dari Centaurus A. Jadi, tidak ada misteri besar - memang kawasan yang kaya untuk penyelidikan lebih lanjut. Zarah-zarah dari cakera penambahan lubang hitam supermasif yang aktif di galaksi lain dihantar ke depan pintu kami.
Bacaan lanjut: Biermann dan Souza Mengenai sinaran kosmik galaksi dan ekstragalaktik yang sama.
