Состоят КЛ из протонов (преобладающая часть), ядер легких атомов (гелия, лития и т.д.) и электронов. Часть КЛ, прилетающая от Солнца, имеет малую энергию и для обсуждения здесь не очень интересны.
Но частицы, прилетающие к нам из глубин Галактики и межгалактического пространства обладают, как правило, кинетической энергией во много раз превышающей их энергию покоя (m*с2). И зачастую существенно превышающей энергию частиц, разогнанных в Большом адронном коллайдере.
Энергии одной такой частицы вполне хватает, чтобы при ее столкновении с ядрами атомов в молекулах воздуха породить множество новых частиц. И это множество образует своеобразные ливни частиц, видимые художниками так:
Частицы, из которых состоят ливни, разнообразны. Здесь и нуклоны (протоны и нейтроны), и различного типа мезоны, электроны и позитроны, нейтрино и гамма-кванты (фотоны). Весь спектр входящих в ливни частиц изображен на этой схеме:
Но воображение художников и теоретическая схема рождения ливней КЛ заведомо сухи. И лишь после запуска на орбиту гамма-телескопа Ферми в 2008-м оказалось возможным получить должное удовольствия от картины в целом. Вот она:
Это - Земля. Как она видится с орбиты в гамма-диапазоне (фотоны в миллионы раз большей энергии, чем у световых фотонов). Снимок, разумеется, в искусственных цветах. Синим цветом показано гамма-излучение низкой интенсивности (от тонкого "блина" атмосферы), желтым - максимальной (от всей атмосферы). Сразу картина становится ясной. Не правда ли?
Есть на этой картинке еще одна деталь - красно-голубая полоса по диагонали. Она - наложенное на основной снимок изображение в гамма-диапазоне нашей Галактики (Млечного Пути). Видимой нами изнутри Галактики с ее ребра.
Journal information