космическа радиация
Съществуването накосмическите лъчие открито в началото на 20 век. През 1912 г. австралийският физик У. Хес, издигайки се в балон, забеляза, че разрядът на електроскоп на голяма надморска височина се случва много по-бързо, отколкото на морското равнище. Стана ясно, че йонизацията на въздуха, която премахва разряда от електроскопа, е с извънземен произход. Миликан е първият, който прави това предположение и именно той дава на това явление съвременното му име - космическа радиация.
Вече е установено, че първичната космическа радиация се състои от стабилни високоенергийни частици, летящи в различни посоки. Интензитетът на космическата радиация в района на Слънчевата система е средно 2-4 частици на 1 cm2 за 1 s.
ядра на други по-тежки елементи - по-малко от 1%
рентгенови и гама лъчи от космически произход
Първичните комични частици, летящи от световното пространство, взаимодействат с ядрата на атомите в горните слоеве на атмосферата и образуват така наречените вторични космически лъчи. Интензитетът на космическите лъчи в близост до магнитните полюси на Земята е приблизително 1,5 пъти по-голям, отколкото при екватора.
Според съвременните концепции основният източник на високоенергийно космическо лъчение са експлозиите на свръхнови. Орбиталният рентгенов телескоп на НАСА предостави нови доказателства, че значително количество космическа радиация, която непрекъснато бомбардира Земята, се произвежда от ударна вълна, разпространяваща се след експлозия на свръхнова, която е регистрирана още през 1572 г. Според наблюденията на рентгеновата обсерватория Чандра, останките от свръхнова продължават да се разпръскват със скорост над 10 милиона км/ч, предизвиквайки два ударавълни, придружени от масивно освобождаване на рентгенови лъчи. Освен това една вълна се движи навън, в междузвездния газ, а втората - навътре, към центъра на бившата звезда. Може също така да се твърди, че значителна част от енергията на "вътрешната" ударна вълна се изразходва за ускоряване на атомните ядра до скорости, близки до тези на светлината.
Високоенергийните частици идват при нас от други галактики. Те могат да постигнат такива енергии чрез ускоряване в нехомогенните магнитни полета на Вселената.
Естествено, източник на космическа радиация е и най-близката до нас звезда – Слънцето. Слънцето периодично (по време на изригвания) излъчва слънчеви космически лъчи, които се състоят главно от протони и α-частици с ниска енергия.
Ултравиолетовото лъчение(ултравиолетови лъчи, UV лъчение) е електромагнитно лъчение, което заема спектралния диапазон между видимото и рентгеновото лъчение. Дължините на вълните на UV радиацията са в диапазона от 10 до 400 nm (7,5 1014–3 1016 Hz). Терминът идва от лат. ултра - отгоре, отвъд и лилаво. Основният източник на ултравиолетова радиация на Земята е слънцето.
Рентгеновите лъчиса електромагнитни вълни, чиято фотонна енергия се намира в скалата на електромагнитната вълна между ултравиолетовото лъчение и гама лъчението, което съответства на дължини на вълните от 10−2 до 102 Å (от 10−12 до 10−8 m). Енергийните диапазони на рентгеновите лъчи и гама лъчението се припокриват в широк енергиен диапазон. И двата вида лъчение са електромагнитно лъчение и са еквивалентни за една и съща фотонна енергия. Терминологичната разлика е в начина на възникване - рентгеновите лъчи се излъчват с участието на електрони (в атоми или свободни), докато гама лъчите се излъчват впроцеси на девъзбуждане на атомните ядра. Рентгеновите фотони имат енергия от 100 eV до 250 keV, което съответства на излъчване с честота от 3 1016 до 6 1019 Hz и дължина на вълната 0,005-10 nm (няма общоприето определение за долната граница на рентгеновия диапазон в скалата на дължината на вълната). Мекото рентгеново лъчение се характеризира с най-ниската фотонна енергия и честота на излъчване (и най-дългата дължина на вълната), докато твърдото рентгеново лъчение има най-високата фотонна енергия и честота на излъчване (и най-късата дължина на вълната).
Реликтово лъчение(лат. relictum - остатък), космическо микровълново фоново лъчение (от английски cosmic microwave background radiation) - космическо електромагнитно лъчение с висока степен на изотропност и със спектър, характерен за напълно черно тяло с температура 2,72548 ± 0,00057 K.
Съществуването на реликтово лъчение е теоретично предсказано от Г. Гамов в рамките на теорията за Големия взрив. Въпреки че много аспекти на оригиналната теория за Големия взрив вече са преработени, основите, които направиха възможно предсказването на ефективната температура на CMB, остават непроменени. Реликтовото излъчване се е запазило от началните етапи на съществуването на Вселената и равномерно я изпълва. Съществуването му е експериментално потвърдено през 1965 г. Заедно с космологичното червено отместване CMB се счита за едно от основните потвърждения на теорията за Големия взрив.
Избухването на гама-лъчие масивен космически изблик на експлозивна енергия, наблюдаван в далечни галактики в най-трудната част на електромагнитния спектър. Изблиците на гама-лъчи (GB) са най-ярките електромагнитни събития, случващи се във Вселената. Продължителността на типичния HB еняколко секунди, но може да продължи от милисекунди до час. Първоначалният изблик обикновено е последван от дълготрайно „последващо сияние“, излъчвано при по-дълги дължини на вълните (рентгенови, UV, оптични, IR и радио).
Смята се, че повечето наблюдавани GW са сравнително тесен лъч от интензивно лъчение, излъчван по време на експлозия на свръхнова, когато бързо въртяща се масивна звезда се разпада или в неутронна звезда, кваркова звезда или черна дупка. Подклас GWs - "къси" изблици - изглежда идва от различен процес, вероятно от сливане на бинарни неутронни звезди.
GW източниците са на милиарди светлинни години от Земята, което означава, че са изключително мощни и редки. За няколко секунди светкавица се освобождава толкова енергия, колкото Слънцето отделя за 10 милиарда години. За един милион години в една галактика се намират само няколко GW. Всички наблюдавани GW се появяват извън галактиката Млечен път, с изключение на свързан клас явления, меки повтарящи се гама-лъчи, които са свързани с магнетарите на Млечния път. Има предположение, че GW, настъпил в нашата галактика, може да доведе до масовото изчезване на целия живот на Земята.
Изградени са стотици теоретични модели, за да обяснят процесите, които могат да генерират GW, като сблъсъци между комети и неутронни звезди. Но нямаше достатъчно данни, за да се потвърдят предложените модели, докато през 1997 г. не бяха регистрирани първите рентгенови и оптични светлини, а тяхното червено отместване беше определено чрез директно измерване с помощта на оптичен спектроскоп. Тези открития и последващи изследвания на галактики и свръхнови, свързани с GW, помогнаха да се оцени яркостта и разстоянията на GW,накрая ги поставя в далечни галактики и свързва GW със смъртта на масивни звезди. Въпреки това, процесът на изучаване на GW далеч не е приключил и остава една от най-големите мистерии на астрофизиката. Дори наблюдателната класификация на GW на дълги и къси е непълна.
GV се регистрират приблизително веднъж на ден. Както беше установено в съветския експеримент "Конус", проведен под ръководството на Е. П. Мазец на космическите кораби "Венера-11", "Венера-12" и "Прогноз" през 70-те години на миналия век [6], GW идват от всяка посока с еднаква вероятност, което заедно с експериментално изградената зависимост Log N - Log S (N е броят на GW, които дават поток на гама-лъчение в близост до Земята, по-голям от или равна на S), показва, че GW имат космическа логическа природа (по-точно те не са свързани с Галактиката или не само с нея, но се срещат в цялата Вселена и ние ги виждаме от отдалечени части на Вселената). Посоката към източника е оценена с помощта на метода на триангулацията.