காஸ்மிக் கதிர்களின் வானியற்பியல் விளைவுகள் 633
அளவிடப்பட்ட ஆற்றல் பரவீடு ஒரே வகையாக உள்ளது. துகள்களை முடுக்கும் செயல்முறை அணுக் கரு மின்னளவைப் பொறுத்ததாக இல்லை என்று கருதத் தோன்றுகிறது. இந்த முடிவு காஸ்மிக் கதிர்த் தோற்றம் பற்றி ஃபெர்மி வெளியிட்ட கொள்கைக்கு ஏற்றதாக இல்லை. அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட அணுக்கருக்களும், அயனிகளும் விண்மீனிடை வெளி முகில்கள் எனப்படுகிற செறிவு மிக்க பருப்பொருள் கூட்டங்களின் ஒட்டுமொத்தமான காந்தப் புலங் களால் சிதறப்படும் என ஃபெர்மி கூறுகிறார். அந்தப் பருப்பொருள் கூட்டங்களில் வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலை ஏற்படும்போது அனைத்துக் கூட்டங்களும் ஒரே அளவில் ஆற்றலுள்ளவையாக இருக்கும் ஊகிக்கலாம். இந்த முகில்களின் நிறை சூரியனின் நிறையைப் போல நூறு முதல் ஆயிரம் மடங்கு வரை மிகுதியாக இருக்கும். எனவே அவற்றின் யக்க ஆற்றலும் சிறப்புடையது. . என ஒரு தனித் துகளின் இயக்க ஆற்றலை வரம்பி லிக்குச் சமமாகவே வைத்துக் கொள்ளலாம். அணுக் கருக்களும் அயனிகளும் முகில்களின் காந்தப் புலங் களின் மேல் மோதிச் சிதறும்போது முகில்களில் வெப்ப மாக்கல் (thermalization) ஏற்படுகிறது. இதன் மூலம் அணுக்கருக்கள், அயனிகள்ஆகியவற்றின் வெப்பநிலை யில் ஒருபொதுவான மிகுநிலை ஏற்படும். இத்துகள்கள் 10" எலெக்ட்ரான் வோல்ட்டுக்கு மேற்பட்ட ஆற்றல் களுடனிருந்தால்தான் அவற்றில் இவ்வாறான வெப்ப நிலை உயர்வு ஏற்பட முடியும். அப்போது அயனி யாக்கத்தால் ஏற்படும் ஆற்றல் இழப்புகள், சிதறலால் ஏற்படும் ஆற்றல் அதிகரிப்புகளைவிடக் அதிகரிப்புகளைவிடக் குறைவா யிருக்க முடியும். எனவே துகள்களைச் சிதற வைக்கும் முடுக்கி அமைப்புக்குள் புகுத்தப்படுவதாக இருக்க வேண்டும். அணுக்கருவின் மின்சுமை Z எனில் அயனி யாக்க ஆற்றல் இழப்புகள் Z' க்கு நேர் விகிதத்தில் இருக்கும். எனவே இத்தகைய ஒரு துகள் உட்புகுந்து அமைப்பு மின் சார்புடைமையை வெளிக்காட்டவே செய்யும். அத்துடன் 10 - 300 மில்லியன் எலெக்ட் ரான் வோல்ட் ஆற்றல் நெடுக்கத்தில் உள்ள காஸ்மிக் கதிர்களின் ஆற்றல் பரவீடும் அணுக்கரு மின்னைச் சார்ந்ததாக இராது. எனவே அவை முடுக்கி அமைப் பால் சிதறும்போது மின் சார்ந்த உயர் ஆற்றல் பரவீட்டு நிறமாலையை உறுதியாக உண்டாக்கும். இறுதியாக, குறைந்த ஆற்றல் துகள்களின் மொத்த ஆற்றல் குறைந்தது முகிலின் ஆற்றலுக்குச் சமமாக வாவது இருக்கும். எனவே காஸ்மிக் கதிர் அழுத்தம் முகில்களைத் தள்ளி நகர்த்தவே செய்யும். 1012 எலெக்ட்ரான் வோல்ட்டுக்குக் குறைவான ஆற்றலுள்ள கதிர்களின் மொத்த ஆற்றல், அயனி யாக்க ஆற்றல் இழப்பு, அணுக்கரு மின் மற்றும் நிறைகளைத் துலக்கிகளின் உதவியால் கண்டு பிடித்துவிடலாம். ஆனா ல் 10¹2 எலெக்ட்ரான் வோல்ட்டுக்கு மேற்பட்ட கதிர்களின் ஆற்றலை காஸ்மிக் கதிர்களின் வானியற்பியல் விளைவுகள் 633 வளிமண்டல வளிமங்களில் அவற்றின் தாக்குதல் களின் மூலம் தோற்றுவிக்கப்படும் இரண்டாம் நிலைத் துகள்களின் ஆற்றல்களின் உதவியால் ஊகிக்கத்தான் முடியும். எனவே அத்தகைய கதிர் களின் ஆற்றல் பரவீட்டைப் பற்றிய ஊகங்கள் உறுதி யானவை என்று கூற முடியாது. அவற்றில் புரோட் டான்கள் பெரும் பங்கு வகிக்கின்றன என்று தெரிய வந்துள்ளது. இத்தகைய உயர் ஆற்றல் காஸ்மிக் கதிர்கள் விண்மீன் மண்டலத்திற்கு வெளியிலிருந்தும் உயரக்கூடும். ஆற்றல் அதிகமாக அதிகமாக இத் தகைய கதிர்களின் பங்கும் அதிகமாகும். 1019 ஒரு பெரும்பாலான புற மண்டலங்கள் விண்மீன் மண்டலத்தைப் போன்றவையாகவே இருக்குமானால் 3 X 10* எலெக்ட்ரான் வோல்ட் அளவு ஆற்றல் காண்ட துகள்களில் புற மண்டலங்களிலிருந்து வரு பவை விண்மீன் மண்டலத்திலிருந்து வருவனவற்றுக் குச் சம அளவிலேயே இருக்கும் எனலாம். எலெக்ட்ரான் வோல்ட் ஆற்றலுள்ள புரோட்டான் விண்மீன் மண்டலத்திற்குள் ஒரு லார் மார் ஓடுபாதையைவிடச்சிறிய வட்டமே அடிக்கிறது. எனவே திசையொத்த பண்பின் அளவு விண்மீன் மண்டலத்திற்கு வெளியிலிருந்து வரும் காஸ்மிக் கதிர் களின் அளவுக்கு ஒரு முக்கியமான அளவுகோலாக இருக்கக்கூடும். 101 எலெக்ட்ரான் வோல்ட்டுக்கு மேற்பட்ட ஆற்றலுள்ள அனைத்துக் காஸ்மிக் கதிர் களுமே விண்மீன் மண்டலத்திற்கு வெளியிலிருந்தே வருகின்றன என ஒரு கருத்து உள்ளது. ஆனால் தை ஏற்றுக் கொள்வதில் பல சிக்கல்கள் உள்ளன. 1012- 103 எலெக்ட்ரான் வோல்ட் ஆற்றல் நெடுக்கத்திலுள்ள காஸ்மிக் கதிர்களின் முனைப் புடைய திசையொத்த பண்பை இதன் மூலம் விளக்க முடியாது. மேலும் காஸ்மிக் கதிர்களுக்கு இரண்டு தோற்றுவாய்கள் உள்ளன என்று கற்பனை செய்து கொள்ளவும் வேண்டியுள்ளது. 101* எலெக்ட்ரான் வோல்ட் வரை ஆற்றலுள்ள காஸ்மிக் கதிர்கள் விண்மீன் மண்டலத்திலிருந்தும், அதற்கு மேற்பட்ட ஆற்றலுள்ளவை விண்மீன் மண்டலத்திற்கு வெளி யிலும் தோன்றுவனவாகத் தன்னிச்சையாகக் கற் பனை செய்து கொள்ள வேண்டி உள்ளது. இந்த ஆற்றல் அளவுக்குக்கீழே, புறமண்டலங்களுக்கு இடை யிலான ஊடகத்தை நிரப்புவதற்குத் தேவையான மொத்த ஆற்றலின் அந்த அளவும் ஊடகத்திற்குள் இருக்க வேண்டிய ஆற்றல் அடர்த்தியும் வாய்ப் பில்லாத அளவுக்கு மிகுதியாகவே உள்ளன. எனவே அத்தகைய குறைந்த ஆற்றலுள்ள காஸ்மிக் கதிர் களையும் விண்மீன் மண்டலத்திற்கு வெளியிலிருந்து வருவனவாகவே வைத்துக் கொள்ள வேண்டி யுள்ளது. இறுதியாக 1018 எலெக்ட்ரான் வோல்ட் டுக்கு மேற்பட்ட ஆற்றலுள்ள காஸ்மிக் கதிர்களால் எலெக்ட்ரான்களும் பாசிட்ரான்களும் உண்டாக் கப்படுவதன் காரணமாகவும் 1020 எலெக்ட்ரான்
