Bức xạ vũ trụ hay tia vũ trụ: là chùm tia các hạt có năng lượng cao phóng vào khí quyển Trái Đất từ không gian (bức xạ sơ cấp) và bức xạ thứ cấp được sinh ra do các hạt đó tương tác với các hạt nhân nguyên tử trong khí quyển với thành phần gồm hầu hết là các hạt cơ bản.
Tia vũ trụ là gì?
Tia vũ trụ là hiện tượng tỏa ra theo hình vòi hoa sen của các hạt năng lượng cao, bao gồm cả tia X-Quang, liên tục ảnh hưởng đến Trái Đất và được sinh ra từ vụ nổ của các ngôi sao và lỗ đen vũ trụ.
Tia vũ trụ không giống với tia sáng có thể nhìn thấy từ trong vũ trụ truyền lại, nó là một loại tia mà mắt người không nhìn thấy được.
Tia vũ trụ được hình thành như nào?
Trước khi đi vào tầng khí quyển của trái đất, các tia vũ trụ này được gọi là tia vũ trụ nguyên thuỷ. Chúng do các hạt của hạt nhân nguyên tử của các loại nguyên tố cấu thành, trong đó chủ yếu là hạt nhân nguyên tử hidrô, ước chiếm khoảng 87%; Tiếp đến là hạt nhân nguyên tử Heli, ước chiến khoảng 12%; Ngoài ra còn có các hạt nhân nguyên tử ôxy, nitơ, thiếc, côban, kiềm, cácbon, liti, bari, bo; Thậm chí còn có người tìm kiếm hạt nhân nguyên tử có hàm lượng cực nhỏ.
Hạt nhân tia vũ trụ nguyên thuỷ, năng lượng bình quân của nó lớn hơn nhiều photon, tốc độ của nó và tốc độ của ánh sáng gần như nhau. Chúng đến mặt đất từ khắp các hướng, trên diện tích 1cm2 ở bên cạnh tầng khí quyển trái đất, mỗi giây có một hạt tia vũ trụ nguyên thuỷ xuyên qua.
Tia vũ trụ là một loại tia mà mắt người không nhìn thấy được.
Sau khi hạt tia vũ trụ sơ khai đi vào tầng khí quyển trái đất, nó gặp phải các hạt nguyên tử trong không khí, sản sinh ra các hạt cơ bản như điện tích, điện tích dương, photon, mezon, siêu tử. . . tiêu huỷ đi rất nhiều năng lượng, đây chính là biến thành tia vũ trụ thứ cấp.
Ngày nay, phần lớn các nhà khoa học đều cho rằng, tia vũ trụ sơ khai được hình thành trong hệ Ngân Hà của chúng ta. Sao nơ tron và sao biến từ vốn có từ trường mạnh và chạy tốc độ, và sự bùng phát của siêu tân tinh, đều có thể là nguồn sản sinh ra hạt tia vũ trụ sơ khai.
Hạt tia vũ trụ sơ khai trong quá trình du lịch trong hệ Ngân Hà trong thời gian dài, bị gia tốc và thu được năng lượng lớn trong từ trường giữa các vì sao và từ trường của hành tinh, đi theo đường cong queo khúc khuỷu, tích tụ lại trong hệ Ngân Hà, phân bố ở các góc của hệ Ngân Hà.
Nghiên cứu tia vũ trụ không chỉ có quan hệ mật thiết với nghiên cứu sự phát triển biến hoá của từ trường giữa các vì sao và từ trường của hành tinh, đồng thời tia vũ trụ cũng là nguồn hạt cơ bản trong thiên nhiên có năng lượng lớn mạnh nhất, cũng rất quan trọng đối với nghiên cứu vật lí về hạt nhân nguyên tử. Các hạt cơ bản như điện tích dương và mezon, được phát hiện lần đầu khi nghiên cứu tia vũ trụ thứ cấp. Ngày nay đã điều tra ra, có lúc mặt trời cũng phát ra tia vù trụ năng lượng thấp, các nhà khoa học nghiên cứu tác dụng của tia xạ này đối với cuộc sống hữu cơ, và dự đoán ảnh hưởng của nó trong không gian vũ trụ đối với con người.
Ngoài ra, do tia bức xạ năng lượng cao có thể làm cho gan di truyền của sinh vật thay đổi hoặc bị phá hoại, dẫn đến biến dị ở sinh vật. Do vậy, sự biến hoá và cân bằng sinh thái của tia vũ trụ đối với sinh vật trên trái đất có tác dụng lớn. Thậm chí có người còn nêu ra một dự đoán hào hứng khi cho rằng sự tuyệt chủng của khủng long trên trái đất rất có khả năng sẽ có ảnh hưởng liên quan đến sự tạo thành đột ngột của siêu tân tinh bùng phát dẫn đến các tia vũ trụ.
Do vậy, sự thăm dò và tìm kiếm các tia vũ trụ có ý nghĩa quan trọng đối với các lĩnh vực như thiên văn học, vật lí học và sinh vật học...