ما هي أشعة كوزمو

أشعة كوزمو

أشعة كوزمو أو الأشعة الكونية هي جزيئات ذات طاقة عالية تتحرك عبر الفضاء بسرعةٍ قريبة من سرعة الضوء، تتكون معظم هذه الأشعة من أنوية ذرية تم نزعها من ذراتها مع البروتونات، كما أنّ أشعة كوزمو الأكثر وفرة هي تلك الناتجة عن نوى الهيدروجين،ومن الجدير بالذكر أنّه يمكن وجود جزيئات دون ذرية تمرّ خلال أشعة كوزمو، مثل: إلكترونات، ونيوترونات، و نيوترينوات (بالإنجليزية: Neutrinos).^[١]

وبما أن هذه الأشعة تمتلك شحنات كهربائية؛ فإنّ الحقول المغناطيسية الموجودة في الفضاء تتسبب بانحراف هذه الأشعة عن مساراتها إلى الأرض، وكما تعمل مع النظام الشمسي والأرض على دفعها لتتزاحم لدرجة ألّا يستطيع العلماء معرفة مصدرها بالتحديد، بالتالي يتعين عليهم معرفة مصدرها بطرق غير مباشرة.^[١]

تاريخ أشعة كوزمو

لوحظت أشعة كوزمو لأول مرة عام 1780 حين لاحظ العالم شارل أوغستان دي كولوم -المعروف بتسمية وحدة الشحنة الكهربائية باسمه- ظهور مجال مغناطيسي بشكل مفاجئ واختفائه دون أي سبب مفهوم، ومن الجدير بالذكر أنّه منذ ذلك الحين وحتى بداية التسعينات لم يتم اكتتشاف أشعة كوزمو، وفي عام 1912 قام الفيزيائي فيكتور هس (بالإنجليزية: Victor Hess) برحلة في منطاد هوائي حلّق به إلى ارتفاع عالٍ يصل إلى 5,300م، فوجد أن الإشعاعات المؤينة على ذلك الارتفاع كانت أكثر بثلاثة أضعاف من الموجودة بالقرب من سطح الأرض، واستنتج من ذلك بأنّ هذه الإشعاعات قادمة الفضاء الخارجي.^[٢]

أصل أشعة كوزمو

تأتي أشعة كوزمو منخفضة الطاقة من الشمس على شكل تيار من الجسيمات المشحونة يطلق عليها الرياح الشمسية، أما الجزيئات التي تحمل طاقة عالية من الصعب تحديد أصلها؛ لأنها تنحرف وتستدير في المجالات المغناطيسية الواقعة في الفراغ بين النجوم، لكن وجد العلماء حل هذا اللغز من خلال دراسة أشعة جاما عالية الطاقة الموجودة في الفضاء الخارجي، فبالرغم من أنّ وجودها أقل بكثير من أشعة كوزمو، إلا أنّها ساعدت باكتشافها لأنّها محايدة كهربائياً ولا تتأثر بالمجال المغناطيسي على عكس أشعة كوزمو التي تمتلك شحنات كهربائية،^[٣] ففي عام 2013 صدرت نتائج عن التلسكوب فيرمي الذي يرصد أشعة جاما والتابع لناسا، حيث تمّ رصد اثنين من بقايا نجم المستعر الأعظم (بالإنجليزيّة: Supernova) في درب التبانة، وكانت النتائج كما يأتي:^[٢]

• وجدوا فوتونات لأشعة جاما لا تتأثر بالمجالات المغناطيسية على عكس أشعة كوزمو.
• حملت فوتونات أشعة جاما نفس مستوى الطاقة التي كانت تحمله الجسيمات دون الذرية التي يطلق عليها اسم البيونات المحايدة، والجدير بالذكر أن البيونات تتولد عندما تعلق البروتونات في مجال مغناطيسي داخل الموجة الصادمة (بالإنجليزيّة: shockwave) للمستعر الأعظم وتصطدم ببعضها.
• أدى اكتشاف تطابق مستويات الطاقة إلى معرفة أن البروتونات تستطيع التحرك داخل المستعر الأعظم بسرعة تكفي لإنتاج أشعة كوزمو.

المراجع

1. ^ ^{أ ب} “Cosmic Rays”, www.imagine.gsfc.nasa.gov,7-2017، Retrieved 30-5-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب} Elizabeth Howell (11-5-2018), “What Are Cosmic Rays?”، www.space.com, Retrieved 31-5-2019. Edited.
3. ↑ “Cosmic rays: particles from outer space”, www.home.cern, Retrieved 31-5-2019. Edited.