O Que São os Raios Cósmicos

Por mais de meio século, os cientistas têm perscrutado os mistérios dos raios cósmicos. Em 1912, o falecido Victor F. Hess, físico austríaco, voou sobre a Europa num balão, a altitudes de mais de 4.800 metros. Procurava mais informações sobre a fonte de misteriosa radiação detectada em experiências de laboratório. Baseado em medidas tomadas no vôo, disse:
“Os resultados de minhas observações são melhor explicados pela suposição de que a radiação de grande poder penetrativo entra em nossa atmosfera proveniente de cima.”
Em 1925, o físico estadunidense, Robert A. Millikan, denominou a radiação de “raios cósmicos”, porque se originavam no “cosmos” ou universo. Nas décadas desde então, a natureza dos raios cósmicos tem sido mui razoavelmente determinada.
Descobriu-se que a maioria dos raios cósmicos primários são núcleos de átomos. Trata-se de átomos que foram despojados de seus elétrons orbitantes. Sem comparação, os mais abundantes são os de hidrogênio, o elemento mais leve conhecido ao homem. Seus núcleos contêm apenas um próton. Assim, a grande maioria dos raios cósmicos primários, cerca de 90 por cento, são prótons de hidrogênio.
Cerca de 9 por cento dos raios cósmicos primários são os núcleos do seguinte elemento mais leve, o hélio. O restante 1 por cento são núcleos de átomos mais pesados. Quanto mais pesado for o núcleo, tanto mais raramente se encontram em forma de raios cósmicos.
Não obstante, grande parte do espaço no universo contém enormes nuvens de hidrogênio, compostas dos núcleos de átomos de hidrogênio. São raios cósmicos todas estas partículas?
Não, pois a fim de ser classificada como raio cósmico primário, uma partícula precisa ser acelerada a grandíssima velocidade e energia. As nuvens de gás de hidrogênio no universo não possuem tal velocidade e energia. Talvez ilustremos isso por pensar em uma barra de ferro pousada no solo. Tem energia potencial, mas precisa ser posta em movimento. Se apanhar essa barra de ferro e bater em algo com ela, então tem grande poder, até mesmo de rebentar o objeto contra o qual bateu. Os núcleos de hidrogênio nas nuvens de gás podem ser comparados a isso. Têm o potencial para se tornar raios cósmicos primários, mas não se tornam tais a menos que sejam acelerados a altíssimas velocidades, que estariam bem próximas da velocidade da luz, de 300.000 quilômetros por segundo!
Será que há um mínimo de energia que certa partícula tem de ter para ser classificada como raio cósmico? Escrevendo em Scientific American, de fevereiro de 1969, V. G. Ginzburg, professor do Instituto de Física e Técnica em Moscou, declarou:
“Embora não haja acordo universal quanto à energia cinética mínima que uma partícula tem de ter para ser chamada de raio cósmico, eu estabelecerei arbitrariamente que tal mínimo deve ser de 100 milhões de eléctron-volts.”
Calcula-se que o raio cósmico médio tem energia de cerca de 10 bilhões de eléctron-volts (10 Bev). Alguns sugerem energia muito mais elevada, chegando até a um quintilhão de eléctron-volts (1.000.000.000 Bev). E alguns têm deixado registrados que eram de vinte a quarenta vezes mais poderosos do que isso! Quão poderoso é tudo isto? Tenha presente que o aparelho médio doméstico opera apenas com 120 volts!