В 1896 году французский физик Антуан Анри Беккерель открыл явление радиоактивности. После этого в среде учёных на некоторое время укоренилась идея, что атмосферное электричество, ионизация воздуха, является следствием радиации от содержащихся в земле радиоактивных элементов, или же производимых ими радиоактивных газов. А то, что ионизация воздуха с увеличением высоты растёт, можно было объяснить поглощением ионизирующего излучения воздухом.

В 1909 году немецкий физик и иезуитский священник Теодор Вулф разработал электрометр – устройство, способное измерить скорость ионизации внутри герметичного контейнера. С его помощью он установил, что на вершине Эйфелевой башни излучение сильнее, чем у её подножия – но опубликованные результаты этого эксперимента устроили далеко не всех физиков. Затем в 1911 году итальянский физик Доминико Пачини измерил ионизацию над озером, над морем и на глубине 3 м, и обнаружил, что радиоактивность под водой заметно уменьшается, из чего сделал вывод, что за ионизацию ответственна не только радиоактивность Земли.

С 1911 по 1913 годы австрийский и американский физик Виктор Франц Гесс провёл серию измерений уровня радиации, поднимаясь на воздушных шарах до высоты в 5300 м с риском для здоровья и жизни. Оказалось, что радиация постепенно снижается при подъёме на высоту до 1 км, а потом начинает возрастать. На высоте в 5 км она примерно в четыре раза превышала радиацию на уровне моря. Солнце, как источник излучения, Гесс исключил, поднимаясь в воздух по ночам, а также во время почти полного солнечного затмения.

Он сделал заключение, что эта радиация имеет космическое происхождение, которое в 1925 году подтвердил американский физик Роберт Эндрюс Милликен, назвавший это явление «космическими лучами».

Российский и советский физик Сергей Николаевич Вернов в 1935 году, во время работы в докторантуре, первым в мире провёл высотные исследования космических лучей с помощью запуска радиозондов на различных геомагнитных широтах, используя магнитное поле Земли как спектрометр. В этих исследованиях был впервые получен спектр основной части космических лучей. В результате экспериментов учёные установили, что большая часть космических лучей представляет собой протоны.

С момента открытия космических лучей идут дискуссии об их источниках. В 1934 году американский астрофизик Фриц Цвикки предположил, что их источником являются взрывы сверхновых. Американский астроном Хорес Уэлкам Бэбкок в 1948 высказал предположение, что они происходят от катаклизмических переменных магнитных звёзд. В 1951 году было установлено, что космические лучи исходят по направлению от Крабовидной туманности. С тех пор было высказано множество предположений о возможных источниках космических лучей, включая активные ядра галактик, квазары и гамма-всплески. Судя по открытиям, сделанных за последние десять лет, сверхновые в нашей Галактике могут быть одним из источников космических лучей, но, скорее всего, часть их рождается где-то за пределами Млечного Пути.

Источник: Вячеслав Голованов / habr