ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨ
ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਉੱਚ-ਊਰਜਾ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜੋ ਮੁੱਖ ਤੌਰ ਤੇ ਸੋਲਰ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਬਾਹਰ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ।[1]ਧਰਤੀ ਦੇ ਐਟਮੋਸਫੀਅਰ ਨਾਲ ਟਕਰਾਉਣ ਤੋਂ ਬਾਦ, ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਸੈਕੰਡਰੀ ਕਣਾਂ ਦੀਆਂ ਬੁਛਾੜਾਂ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਕਦੇ ਕਦੇ ਧਰਤੀ ਦੀ ਸਤਹਿ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਮੁੱਖ ਤੌਰ ਤੇ ਉੱਚ-ਊਰਜਾ ਪ੍ਰੋਟੌਨਾਂ ਅਤੇ ਐਟੌਮਿਕ ਨਿਊਕਲੀਆਇ ਦੀਆਂ ਬਣੀਆਂ ਇਹ ਕਿਰਨਾਂ ਬਹੁਤ ਹੂ ਰਹੱਸਮਈ ਮੂਲ ਵਾਲੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਫਰਮੀ ਸਪੇਸ ਟੈਲੀਸਕੋਪ (2013)[2] ਤੋਂ ਮਿਲੇ ਆਂਕੜਿਆਂ ਨੇ ਗਵਾਹ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਵਿਆਖਿਆ ਕੀਤੀ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਿੱਸਾ ਤਾਰਿਆਂ ਦੇ ਸੁਪਰਨੋਵਾ ਧਮਾਕਿਆਂ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।[3] ਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲ ਗਲੈਕਟਿਕ ਨਿਊਕਲੀਆਇ ਵੀ ਸ਼ਾਇਦ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।[4]
ਸ਼ਬਦ-ਵਿਓਂਤਬੰਦੀ
ਸ਼ਬਦ ਰੇ (ਕਿਰਨ) ਇੱਕ ਇਤਿਹਾਸਿਕ ਇੱਤਫਾਕ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਪਹਿਲਾਂ, ਅਤੇ ਗਲਤੀ ਨਾਲ, ਜਿਆਦਾਤਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਹੁੰਦੀਆਂ ਸੋਚੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਸਨ। ਸਾਂਝੀ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਵਰਤੋਂ ਅੰਦਰ,[5] ਅੰਦ੍ਰੂਨੀ ਪੁੰਜ ਵਾਲੇ ਉੱਚ-ਊਰਜਾ ਕਣ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਜਾਣੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂਕਿ ਫੋਟੌਨ, ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ (ਅਤੇ ਇਸੇ ਕਾਰਨ ਇਹਨਾਂ ਦਾ ਅੰਦਰੂਨੀ ਪੁੰਜ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ) ਆਪਣੇ ਸਾਂਝੇ ਨਾਮਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਆਪਣੀ ਫੋਟੌਨ ਊਰਜਾ ਮੁਤਾਬਿਕ ਗਾਮਾ ਕਿਰਨਾਂ ਜਾਂ ਐਕਸ-ਕਿਰਨਾਂ ਰਾਹੀਂ ਜਾਣੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
ਫੋਟੌਨਾਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ ਪੁੰਜ-ਯੁਕਤ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ
ਵਰਤਮਾਨ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ, ਸ਼ਬਦ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨ ਲੱਗਪਗ ਬਾਹਰੀ ਤੌਰ ਤੇ ਪੁੰਜਯੁਕਤ ਕਣਾਂ ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਫੋਟੌਨਾਂ ਤੋਂ ਉਲਟ ਗੱਲ ਹੈ। ਪੁੰਜ-ਯੁਕਤ ਕਣ- ਜੋ ਰੈਸਟ ਪੁੰਜ ਰੱਖਦੇ ਹਨ- ਵਾਧੂ ਗਤਿਜ, ਪੁੰਜ-ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਲੈਂਦੇ ਹਨ ਜਦੋਂ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸਦਾ ਕਾਰਨ ਸਾਪੇਖਿਕ (ਰੀਲੇਟੀਵਿਸਟਿਕ) ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਪ੍ਰਕ੍ਰਿਆ ਰਾਹੀਂ, ਕੁੱਝ ਕਣ ਬਹੁਤ ਜਿਆਦਾ ਤੌਰ ਤੇ ਉੱਚ ਪੁੰਜ-ਊਰਜਾਵਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਲੈਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ ਤੇ ਹੁਣ ਤੱਕ ਪਛਾਣੇ ਗਏ ਉੱਚਤਮ ਊਰਜਾਵਾਨ ਫੋਟੌਨਾਂ ਤੋਂ ਵੀ ਜਿਆਦਾ ਫੋਟੌਨ ਊਰਜਾ ਵਾਲੇ ਕਣ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਪੁੰਜਹੀਣ ਫੋਟੋਨ ਦੀ ਊਰਜਾ ਸ਼ੁੱਧ ਤੌਰ ਤੇ ਸਿਰਫ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਉੱਤੇ ਹੀ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ ਨਾ ਕਿ ਸਪੀਡ ਉੱਤੇ, ਕਿਉਂਕਿ ਫੋਟੌਨ ਹਮੇਸ਼ਾ ਉਸੇ ਸਪੀਡ ਉੱਤੇ ਹੀ ਸਫਰ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਊਰਜਾ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਦੇ ਉੱਚੇ ਸਿਰੇ ਉੱਤੇ, ਸਾਪੇਖਿਕ (ਰੀਲੇਟੀਵਿਸਟਿਕ) ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਦੀ ਪੁੰਜ-ਊਰਜਾ ਦਾ ਮੁੱਖ ਸੋਮਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਹੁਣ ਤੱਕ ਖੋਜਿਆ ਗਿਆ ਓਹ-ਮਾਈ-ਗੌਡ ਪਾਰਟੀਕਲ, ਜੋ ਉੱਚਤਮ-ਊਰਜਾ ਫਰਮੀਔਨ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨ ਹੈ, ਤਕਰੀਬਨ 3×1020 eV ਊਰਜਾ ਰੱਖਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂਕਿ ਗਾਮਾ ਕਿਰਨਾਂ ਨੂੰ ਜੇਕਰ ਨਿਰੀਖਤ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇ, ਜੋ ਬਹੁਤ-ਉੱਚ-ਊਰਜਾ ਗਾਮਾ ਕਿਰਨਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, 1014 eV ਤੱਕ ਦੀ ਊਰਜਾ ਵਾਲੇ ਫੋਟੌਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸੇ ਕਾਰਨ, ਉੱਚਤਮ-ਊਰਜਾ ਵਾਲੀ ਪਛਾਣੀ ਗਈ ਫਰਮੀਔਨਿਕ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨ ਉੱਚਤਮ-ਊਰਜਾ ਵਾਲੇ ਪਛਾਣੇ ਗਏ ਕੌਸਮਿਕ ਫੋਟੌਨਾਂ ਤੋਂ ਲੱਗਪਗ 3×106 ਗੁਣਾ ਜਿਆਦਾ ਊਰਜਾਵਾਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਬਣਤਰ
ਮੁਢਲੀਆਂ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, ਜੋ ਧਰਤੀ ਦੇ ਐਟਮੋਸਫੀਅਰ ਤੋਂ ਬਾਹਰੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਤਕਰੀਬਨ 99% ਤਾਂ ਚੰਗੀ ਤਰਾਂ ਜਾਣੇ ਪਛਾਣੇ ਐਟਮਾਂ ਦੇ ਨਿਊਕਲੀਆਇ (ਆਪਣੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਸ਼ੈੱਲਾਂ ਤੋਂ ਬਗੈਰ) ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਤਕਰੀਬਨ 1%, ਇਕੱਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ (ਬੀਟਾ ਕਣਾਂ ਨਾਲ ਮਿਲਦੇ ਜੁਲਦੇ) ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਨਿਊਕਲਾਇ ਵਿੱਚੋਂ, ਤਕਰੀਬਨ 90% ਤਾਂ ਸਧਾਰਨ ਪ੍ਰੋਟੌਨ ਹੀ ਹੁੰਦੇ ਹਨ (ਜਿਵੇਂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨਿਊਕਲਾਇ); 9% ਅਲਫਾ ਕਣ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਹੀਲੀਅਮ ਐਟਮ ਜਿਹੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ; ਅਤੇ 1% ਭਾਰੀ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਨਿਊਕਲੀਆਇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਹਨਾਂ ਨੂੰ HZE ਆਇਨ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।[6] ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਹੀ ਘੱਟ ਹਿੱਸਾ ਸਥਿਰ (ਸਟੇਬਲ/ਟਿਕਾਊ) ਐਂਟੀਮੈਟਰ ਦੇ ਕਣਾਂ ਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਪੌਜ਼ੀਟ੍ਰੌਨ ਜਾਂ ਐਂਟੀਪ੍ਰੋਟੌਨ। ਇਹ ਬਚੇ ਹੋਏ ਹਿੱਸੇ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧ ਫਿਤਰਤ ਕ੍ਰਿਅਸ਼ੀਲ ਰਿਸਰਚ ਦਾ ਖੇਤਰ ਹੈ। ਐਂਟੀ-ਅਲਫਾ ਕਣਾਂ ਵਾਸਤੇ ਧਰਤੀ ਦੇ ਪਥ ਤੋਂ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲ ਖੋਜ ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਪਛਾਣਨ ਤੋਂ ਅਸਫਲ ਰਹੀ ਹੈ।
ਧਰਤੀ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ
ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਵਿਵਹਾਰਿਕ ਤੌਰ ਤੇ ਬਹੁਤ ਆਕਰਸ਼ਕ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸਦਾ ਕਾਰਨ ਕਿਸੇ ਐਟਮੋਸਫੀਅਰ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਫੀਲਡ ਦੀ ਰੱਖਿਆ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਜਿੰਦਗੀ ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਿਕਸ ਉੱਤੇ ਇਹਨਾਂ ਦਾ ਨੁਕਸਾਨਦਾਇਕ ਹੋਣਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਤੌਰ ਤੇ, ਜਿਸਦਾ ਕਾਰਨ, ਜਿਆਦਾਤਰ ਊਰਜਾਵਾਨ ਅਲਟ੍ਰਾ-ਹਾਈ-ਐਨ੍ਰਜੀ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਦੀਆਂ ਉਰਜਾਵਾਂ 3 × 1020 eV ਦੇ ਨੇੜੇ ਪਹੁੰਚਦੀਆਂ ਨਿਰੀਖਤ ਕੀਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ,[7] ਜੋ ਲਾਰਜ ਹੈਡ੍ਰੌਨ ਕੋਲਾਈਡਰ ਦੁਆਰਾ ਐਕਸਲ੍ਰੇਟ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਤੋਂ ਤਕਰੀਬਨ 40 ਮਿਲੀਅਨ ਗੁਣਾ ਜਿਆਦਾ ਹੈ।[8] ਇਹ ਸਾਬਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਅਜਿਹੀਆਂ ਵਿਸ਼ਾਲ ਊਰਜਾਵਾਂ ਜਰੂਰ ਹੀ ਕ੍ਰਿਅਸ਼ੀਲ ਗਲੈਕਟਿਕ ਨਿਊਕਲੀਆਇ ਅੰਦਰ ਐਕਸਲ੍ਰੇਸ਼ਨ ਦੇ ਸੈਂਟ੍ਰੀਫਿਊਗਲ ਮਕੈਨਿਜ਼ਮ ਦੇ ਅਰਥਾਂ ਰਾਹੀਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹੋਣਗੀਆਂ। 50 J ਉੱਤੇ,[9] ਉੱਚਤਮ ਊਰਜਾ ਯੁਕਤ ਅਲਟ੍ਰਾ-ਹਾਈ-ਐਨ੍ਰਜੀ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਇੱਕ 90-kilometre-per-hour (56 mph) ਬੇਸਬਾਲ ਦੀ ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾਵਾਂ ਰੱਖਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਖੋਜਾਂ ਦੇ ਇੱਕ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਹੋਰ ਵੀ ਜਿਆਦਾ ਮਹਾਨ ਊਰਜਾਵਾਂ ਵਾਲ਼ੀਆਂ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਵਿੱਚ ਦਿਲਚਸਪੀ ਬਣੀ ਰਹੀ ਹੈ।[10] ਜਿਆਦਾਤਰ ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ, ਫੇਰ ਵੀ, ਅਜਿਹੀਆਂ ਅੱਤ ਸਿਰੇ ਦੀਆਂ ਊਰਜਾਵਾਂ ਵਾਲੀਆਂ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀਆਂ; ਕੌਸਮਿਕ ਕਿਰਨਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਵਿਸਥਾਰ-ਵੰਡ ਦੀ ਉੱਚਤਮ ਚੋਟੀ 0.3 gigaelectronvolts (4.8×10−11 J) ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਦੀ ਹੈ।[11]
ਇਤਿਹਾਸ
ਹਵਾਲੇ
ਹੋਰ ਲਿਖਤਾਂ
- R.G. Harrison and D.B. Stephenson, Detection of a galactic cosmic ray influence on clouds, Geophysical Research Abstracts, Vol. 8, 07661, 2006 SRef-ID: 1607-7962/gra/EGU06-A-07661
- Anderson, C. D.; Neddermeyer, S. H. (1936). "Cloud Chamber Observations of Cosmic Rays at 4300 Meters Elevation and Near Sea-Level". Phys. Rev. 50: 263–271. Bibcode:1936PhRv...50..263A. doi:10.1103/physrev.50.263.
- Boezio, M.; et al. (2000). "Measurement of the flux of atmospheric muons with the CAPRICE94 apparatus". Phys. Rev. D. 62: 032007. arXiv:hep-ex/0004014. Bibcode:2000PhRvD..62c2007B. doi:10.1103/physrevd.62.032007.
- R. Clay and B. Dawson, Cosmic Bullets, Allen & Unwin, 1997. ISBN 1-86448-204-4
- T. K. Gaisser, Cosmic Rays and Particle Physics, Cambridge University Press, 1990. ISBN 0-521-32667-2
- P. K. F. Grieder, Cosmic Rays at Earth: Researcher's Reference Manual and Data Book, Elsevier, 2001. ISBN 0-444-50710-8
- A. M. Hillas, Cosmic Rays, Pergamon Press, Oxford, 1972 ISBN 0-08-016724-1
- Kremer, J.; et al. (1999). "Measurement of Ground-Level Muons at Two Geomagnetic Locations". Phys. Rev. Lett. 83: 4241–4244. Bibcode:1999PhRvL..83.4241K. doi:10.1103/physrevlett.83.4241.
- Neddermeyer, S. H.; Anderson, C. D. (1937). "Note on the Nature of Cosmic-Ray Particles". Phys. Rev. 51: 884–886. Bibcode:1937PhRv...51..884N. doi:10.1103/physrev.51.884.
- M. D. Ngobeni and M. S. Potgieter, Cosmic ray anisotropies in the outer heliosphere, Advances in Space Research, 2007.
- M. D. Ngobeni, Aspects of the modulation of cosmic rays in the outer heliosphere, M.Sc Dissertation, Northwest University (Potchefstroom campus) South Africa 2006.
- D. Perkins, Particle Astrophysics, Oxford University Press, 2003. ISBN 0-19-850951-0
- C. E. Rolfs and S. R. William, Cauldrons in the Cosmos, The University of Chicago Press, 1988. ISBN 0-226-72456-5
- B. B. Rossi, Cosmic Rays, McGraw-Hill, New York, 1964.
- Martin Walt, Introduction to Geomagnetically Trapped Radiation, 1994. ISBN 0-521-43143-3
- Taylor, M.; Molla, M. (2010). "Towards a unified source-propagation model of cosmic rays". Pub. Astron. Soc. Pac. 424: 98.
- Ziegler, J. F. (1981). "The Background In Detectors Caused By Sea Level Cosmic Rays". Nuclear Instruments and Methods. 191: 419–424. Bibcode:1981NIMPR.191..419Z. doi:10.1016/0029-554x(81)91039-9.
- TRACER Long Duration Balloon Project: the largest cosmic ray detector launched on balloons.
- Carlson, Per; De Angelis, Alessandro (2011). "Nationalism and internationalism in science: the case of the discovery of cosmic rays". European Physical Journal H. 35 (4): 309–329. arXiv:1012.5068. Bibcode:2010EPJH...35..309C. doi:10.1140/epjh/e2011-10033-6.
ਬਾਹਰੀ ਲਿੰਕ
- Aspera European network portal
- Animation about cosmic rays on astroparticle.org Archived 2011-07-25 at the Wayback Machine.
- Helmholtz Alliance for Astroparticle Physics
- Particle Data Group review of Cosmic Rays by C. Amsler et al., Physics Letters B667, 1 (2008).
- Introduction to Cosmic Ray Showers by Konrad Bernlöhr.
- BBC news, Cosmic rays find uranium, 2003.
- BBC news, Rays to nab nuclear smugglers, 2005.
- BBC news, Physicists probe ancient pyramid (using cosmic rays), 2004.
- Shielding Space Travelers by Eugene Parker.
- Anomalous cosmic ray hydrogen spectra from Voyager 1 and 2
- Anomalous Cosmic Rays Archived 2009-08-12 at the Wayback Machine. (From NASA's Cosmicopia)
- Review of Cosmic Rays Archived 2009-09-05 at the Wayback Machine.
- "Who's Afraid of a Solar Flare? Solar activity can be surprisingly good for astronauts." Archived 2009-02-02 at the Wayback Machine. 7 October 2005, at Science@NASA
- video of Muon detector in use at Smithsonian Air and Space Museum
- Dr. Lothar Frey "Cosmic rays and electronic devices" (YouTube Video) SpaceUp Stuttgart 2012
- ARMAS, Real-time cosmic-ray radiation measurements at aviation altitudes Archived 2021-03-08 at the Wayback Machine..
- Padilla, Antonio (Tony). "Where do Cosmic Rays come from?". Sixty Symbols. Brady Haran for the University of Nottingham.