Στην έναρξη του 20ού αιώνα οι επιστήμονες με πολύ ενδιαφερον,μελετησαν νεα φαινομενα.Φάνηκε να υπάρχει μάλλον περισσότερη ακτινοβολία στο περιβάλλον από αυτην που προερχοταν από τις γνωστές πηγές ραδιενέργειας φυσικού υποβάθρου. Μετά από μεγάλη συζήτηση, ο γρίφος λύθηκε εν μέρει από έναν τολμηρο Γερμανό επιστήμονα, Victor Hess.
Το 1912 πήρε έναν μετρητή ακτινοβολίας (χρησιμοποίησε χρυσό electroscope φύλλων) σε μια πτήση μπαλονιών.
Διακινδύνευσε τη ζωή του, με το ταξίδι σε 17.500 πόδια χωρίς οξυγόνο, αλλά κατόρθωσε να παρατηρήσει ότι το ποσό ακτινοβολίας αυξήθηκε καθως το μπαλόνι του αναρριχήθηκε.
Αυτό κατέδειξε ότι η ακτινοβολία ήταν από το εξωτερικό διάστημα και τελικά μεταγλωττίστηκε σε "κοσμική ακτινοβολία".
Από το 1912 έχουμε μάθει πολλα για τις κοσμικές ακτίνες.
Τώρα ξέρουμε ότι είναι sub-atomic μόρια και κατέχουν μια μεγάλη σειρά των ενεργειών (συνήθως που μετριούνται σε ηλεκτρονιοβολτ [ eV ]) από μερικά δισεκατομμύρια eV σε περισσότερα από 10 20 eV.
Το ποσοστό στο οποίο οι κοσμικές ακτίνες βομβαρδίζουν τη γη ποικίλλει πάρα πολύ με την ενέργειά τους.
Οι χαμηλές ενεργειακές κοσμικές ακτίνες είναι άφθονες (πολλές χίλιαδες ανά τετραγωνικό μέτρο κάθε δευτερόλεπτο).
Οι υψηλοτερες ενεργειακες κοσμικες ακτινες ειναι πολύ σπάνιες (λιγότερο από μια χτυπά ένα τετραγωνικό χιλιόμετρο της γήινης επιφάνειας κάθε αιώνα!!).
Αυτό κάνει την ανίχνευση τους πολύ δύσκολη.
Ξέρουμε από τις μετρήσεις που γίνονται στους δορυφόρους και τα μπαλόνια υψηλού ύψους ότι η μεγάλη πλειοψηφία των κοσμικών ακτίνων είναι πρωτόνια, αν και άλλοι βαρύτεροι ατομικοί πυρήνες είναι επίσης παρόντες, επεκτείνοντας όλο τον τρόπο μέχρι τους πυρήνες ουράνιου.
Η μεγάλη πλειοψηφία των μορίων κοσμικών ακτίνων επομένως εχουν θετικό ηλεκτρισμό.
Ένα μικρό μέρος (0.1%) των κοσμικών ακτίνων είναι φωτόνια (υπό μορφή gamma-rays).
Αυτά τα gamma-ray το φωτόνια είναι σημαντικά στην προσπάθεια να βρούμε τη προελευση των κοσμικων ακτινων, δεδομένου ότι δεν έχουν καμία ηλεκτρική αντιδραση και φθάνουν έτσι στη γη από το γαλαξιακό μαγνητικό πεδίο.
Πώς οι κοσμικές ακτίνες ανιχνεύονται
1. Χαμηλές ενεργειακές κοσμικές ακτίνες που ανιχνεύονται από τα όργανα που φέρονται στους δορυφόρους.
2. Οι υψηλότερες ενεργειακές κοσμικές ακτίνες παράγουν ένα μικρό ντους αέρα. Η ακτινοβολία Cerenkov που εκπέμπεται από το ντους ανιχνεύεται από ένα μεγάλο τηλεσκόπιο στο έδαφος
3. Ακόμα οι υψηλότερες ενεργειακές κοσμικές ακτίνες παράγουν τα πολύ μεγάλα ντους αέρα.
Τα μόρια στο ντους ταξιδεύουν στο έδαφος όπου μπορούν να καταγραφούν από μια σειρά ανιχνευτών
Οι χαμηλότερες ενεργειακές κοσμικές ακτίνες απορροφώνται στην ανώτερη ατμόσφαιρα και έτσι μπορούν μόνο να ανιχνευθούν από τον εξοπλισμό στους δορυφόρους και τα μπαλόνια υψηλού ύψους.
