Kosmische straling is de verzamelnaam voor allerlei (geladen) deeltjes die op de aardatmosfeer botsen. In het begin van de vorige eeuw is deze straling bij toeval ontdekt. Het was al jaren bekend dat er op aarde van nature radioactieve stoffen voorkomen, die straling uitzenden. Victor Hess, een Oostenrijker, wilde de afname van die aardse straling meten door met een ballon de lucht in te gaan. Maar in plaats van de verwachte afname nam het stralingsniveau op grote hoogte alleen maar toe! In 1911 werd zo de kosmische straling ontdekt.

Een belangrijke bron van kosmische straling is onze zon. Zij zendt protonen (waterstofkernen) en elektronen de ruimte in. Hoog boven de aarde wordt deze zonnewind ingevangen in het magnetische veld van de aarde en via de magnetische krachtlijnen afgevoerd naar de polen. Bij hevige zonne-uitbarstingen kunnen er zoveel energierijke deeltjes vrijkomen dat de lucht bij de polen gaat oplichten. Dit verschijnsel noemt men het poollicht.

Behalve door de zon wordt de aarde ook vanuit allerlei andere richtingen gebombardeerd met kosmische straling. Deze straling bestaat voornamelijk uit protonen en kernen van helium, maar kernen van ijzer en goud zijn geen uitzonderingen. Deze deeltjes kunnen enorme energierijk zijn, tot miljarden malen hoger dan we ooit met aardse deeltjesversnellers kunnen bereiken.

Hoog in de atmosfeer botsen deze deeltjes op de luchtmoleculen, die volkomen verbrijzeld worden en vervolgens als een bundel van elementaire deeltjes en fotonen met nagenoeg de lichtsnelheid door de atmosfeer vliegen. Een deel van die deeltjes wordt in de onderste lagen van de atmosfeer geabsorbeerd en een deel kunnen we aan het aardoppervlak detecteren. Een aantal deeltjes dringt zelfs tot kilometers diep in de aardkorst door. Dit zijn met name muonen, een massief maar instabiel broertje van het elektron. Een visualisatie van zo’n deeltjescascade zie je hier.

Wat die kosmische versnellers zijn en waar ze zich bevinden is nog een groot raadsel. Men vermoedt dat zwarte gaten, supernovae, mysterieuze gamma-uitbarstingen of wellicht de Oerknal (Big Bang) een rol spelen. Een van die kosmische deeltjes is het neutrino, een lid van de elektronenfamilie en overal massaal vertegenwoordigd. Per seconde vliegen er wel een miljard door ons lichaam.