Concetti Chiave
- I raggi cosmici sono isotropi, distribuiti uniformemente da tutte le direzioni dell'universo, ma la loro intensità diminuisce con l'altitudine a causa dell'atmosfera.
- Le origini dei raggi cosmici includono il vento solare, che produce fenomeni come le aurore ai poli terrestri.
- Le esplosioni di supernovae emettono raggi cosmici accelerati a velocità prossime alla luce, spesso intrappolati e potenziati dai campi magnetici.
- I quasar emettono raggi cosmici quando la materia cade nei buchi neri supermassicci, accelerando e rilasciando energia.
- Le pulsar sono un'altra fonte di raggi cosmici, contribuendo alla varietà delle loro origini nell'universo.
Origine dei raggi cosmici
Per quanto concerne la loro distribuzione e la loro “fonte” è importante sapere che nel primo caso essi sono isotropi, ossia essi sono ugualmente distribuiti in ciascuna regione e provengono uniformemente da ciascuna parte dell’universo mentre nel secondo caso essi seguono dalla distribuzione cos²α, ossia la maggior parte di essi provengono dall’alto e diminuiscono al diminuire dell’altitudine: nel primo caso ciò significa che anche se essi hanno un origine molto varia a differenza della luce essi risultano provenire ugualmente da tutte le direzioni perché hanno una carica e vengono quindi deviati dai campi attraversati nell’attraversare l’universo mentre nel secondo caso tale distribuzione precisa è dovuta alla presenza dell’atmosfera che è in grado di fermare la maggior parte dei raggi cosmici che l’attraverso e ciò vale quanto maggiore è l’atmosfera che tali raggi devono attraversare ossia tanto più inclinati sono i raggi. I primi a fornire, seppur in modo parziale, una risposta sull’origine e sulla fonte di tali raggi furono Fermi, che nel 1940 affermò che essi dovessero derivare dall’esplosioni di Supernovae, e Cocconi, che nel 1960 affermò che essi fossero di origine extra-galattica; inseguito infatti, pur non essendo possibile capire con certezza da dove essi hanno origine poiché la loro direzione originaria viene modificata dai campi magnetici ed elettrici, si suppose che i raggi cosmici hanno un’origine molto varia e provengono quindi:
Dal sole, il quale emette raggi cosmici chiamati in questo specifico caso vento solare e che giungono ai poli dove il campo magnetico terrestre che li devia facendo sì che poche riescano a penetrare nei due poli in cui si incontrano le linee di campo magnetico (producendo in questo caso il fenomeno delle aurore come conseguenza quindi della forza di Lorentz).
Dalle altre stelle
Dalle esplosioni delle supernovae, che nella parte conclusiva della loro vita e hanno bruciato tutto l’idrogeno e l’elio espellono la maggior parte della loro massa sottoforma di raggi con velocità prossimi alla velocità della luce; in questa esplosione viene prodotta una fortissima onda d’urto che si propaga nel gas interstellare e in questo modo le particelle cariche vengono intrappolate fra gli strati di campo magnetico venendo quindi sempre più accelerate finché, raggiunte velocità prossime a quelle della luce, non possono più essere contenute e sfuggono al campo.
Dai quasar -in cui la materia cadendo verso i buchi neri supermassicci al loro interno viene accelerata emettendo energia sottoforma di raggi cosmici.
Dalle pulsar.
Domande da interrogazione
- Qual è la distribuzione dei raggi cosmici nell'universo?
- Quali sono le principali fonti di raggi cosmici?
- Come vengono influenzati i raggi cosmici durante il loro viaggio nell'universo?
- Quali fenomeni naturali sono associati ai raggi cosmici provenienti dal sole?
I raggi cosmici sono isotropi, distribuiti uniformemente in tutte le direzioni dell'universo, ma la loro distribuzione segue anche la legge cos²α, diminuendo con l'altitudine a causa dell'atmosfera.
Le principali fonti di raggi cosmici includono il sole (vento solare), le esplosioni di supernovae, i quasar e le pulsar.
I raggi cosmici vengono deviati dai campi magnetici ed elettrici che attraversano, rendendo difficile determinare la loro origine esatta.
I raggi cosmici provenienti dal sole, o vento solare, possono causare il fenomeno delle aurore ai poli terrestri, dovuto alla deviazione delle particelle cariche dal campo magnetico terrestre.