รังสีคอสมิก (
อังกฤษ: cosmic ray) เป็นรังสีพลังงานสูงอย่างยิ่งที่ส่วนใหญ่กำเนิดนอก
ระบบสุริยะ[1] อาจทำให้เกิด
การสาดอนุภาครองซึ่งทะลุทะลวงและมีผลกระทบต่อ
บรรยากาศของโลกและบ้างมาถึง
ผิวโลกได้ รังสีคอสมิกประกอบด้วย
โปรตอนและ
นิวเคลียสอะตอมพลังงานสูงเป็นหลัก มีที่มาลึกลับ ข้อมูลจาก
กล้องโทรทรรศน์อวกาศแฟร์มี (2556)
[2] ถูกตีความว่าเป็นหลักฐานว่าส่วนสำคัญของรังสีคอสมิกปฐมภูมิกำเนิดจาก
มหานวดารา(supernova) ของดาวฤกษ์ขนาดยักษ์
[3] ทว่า คาดว่ามหานวดารามิใช่แหล่งเดียวของรังสีคอสมิก
นิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์อาจผลิตรังสีคอสมิกด้วยรังสีคอสมิกถูกเรียกว่า "รังสี" เพราะทีแรกเข้าใจผิดว่าเป็น
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในการใช้ทางวิทยาศาสตร์ทั่วไป
[4] อนุภาคพลังงานสูงที่มีมวลในตัว เรียก รังสี "คอสมิก" และ
โฟตอน ซึ่งเป็นควอนตัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (จึงไม่มีมวลในตัว) ถูกเรียกด้วยชื่อสามัญ เช่น "
รังสีแกมมา" หรือ "
รังสีเอ็กซ์" ขึ้นกับความถี่ รังสีคอสมิกดึงดูดความสนใจอย่างมากในทางปฏิบัติ เนื่องจากความเสียหายที่รังสีกระทำต่อไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และชีวิตนอกเหนือการป้องกันจากบรรยากาศและสนามแม่เหล็ก และในทางวิทยาศาสตร์ เพราะมีการสังเกตว่า พลังงานของ
รังสีคอสมิกพลังงานสูงอย่างยิ่ง (ultra-high-energy cosmic rays, UHECRs) ที่มีพลังงานมากที่สุดเฉียด 3 × 1020
eV[5] หรือเกือบ 40 ล้านเท่าของพลังงานของอนุภาคที่ถูก
เครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่เร่ง
[6] ที่ 50 จูล
[7] รังสีคอสมิกพลังงานสูงอย่างยิ่งมีพลังงานเทียบเท่ากับ
พลังงานจลน์ของลูกเบสบอลความเร็ว 90 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ด้วยผลการค้นพบเหล่านี้ จึงมีความสนใจสำรวจรังสีคอสมิกเพื่อหาพลังงานที่สูงกว่านี้
[8] ทว่า รังสีคอสมิกส่วนมากไม่มีพลังงานสูงสุดขีดเช่นนั้น การกระจายพลังงานของรังสีคอสมิกสูงสุดที่ 0.3 กิกะอิเล็กตรอนโวลต์ (4.8×10−11 J)
[9]ในบรรดารังสีคอสมิกปฐมภูมิซึ่งกำเนิดนอกบรรยากาศของโลก ราว 99% ของนิวเคลียส (ซึ่งหลุดจาก
เปลือกอิเล็กตรอนของมัน) เป็นอะตอมที่ทราบกันดี และราว 1% เป็นอิเล็กตรอนเดี่ยว (คล้าย
อนุภาคบีตา) ในจำนวนนิวเคลียส ราว 90% เป็นโปรตอน คือ นิวเคลียสไฮโดรเจน 9% เป็น
อนุภาคแอลฟา และ 1% เป็นนิวเคลียสของธาตุหนักกว่า
[10] ส่วนน้อยมากเป็นอนุภาค
ปฏิสสารที่เสถียร เช่น
โพสิตรอนและ
แอนติโปรตอน ธรรมชาติที่แน่ชัดของส่วนที่เหลือนี้เป็นขอบเขตการวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่ การแสวงอนุภาคอย่างแข็งขันจากวงโคจรโลกยังไม่พบแอนติแอลฟา