宇宙射线，是来自外太空的带电高能次原子粒子。它们可能会产生二次粒子穿透地球的大气层和表面。射线这个名词源自于曾被认为是电磁辐射的历史。
一九一二年发现，有关宇宙射线的许多事情在一个多世纪后仍然是一个谜。一个最好的例子就是他们来自哪里。大多数科学家怀疑他们的起源与超新星（恒星爆发）有关，但挑战在于多年来宇宙射线的起源似乎与观测整个天空的观测站一致。
2017年宇宙射线科学取得了巨大飞跃，当时皮埃尔奥格天文台（位于阿根廷西部的3,000平方公里或1160平方英里的天文台） 研究了30,000个宇宙粒子的到达轨迹。它得出的结论是，这些宇宙射线到达的频率有所不同，取决于你看的地方。研究人员说，虽然他们的起源仍然模糊不清，但研究人员说，知道去哪里寻找是他们学习的第一步。结果发表在Science上。
宇宙射线甚至可以用于天文学之外的应用。2017年11月，一个研究小组发现了在公元前2560年建造的使用宇宙射线的吉萨大金字塔中可能出现的空洞 。研究人员使用μ子体层摄影术发现了这个空洞，它检查宇宙射线及其穿过固体物体的穿透。
主要的初级宇宙射线（来自深太空与大气层撞击的粒子）成分在地球上一般都是稳定的粒子，像是质子、原子核、或电子。但是，有非常少的比例是稳定的反物质粒子，像是正电子或反质子，这剩余的小部分是研究的活跃领域。大约89%的宇宙射线是单纯的质子，10%是氦原子核（即α粒子），还有1%是重元素。这些原子核构成宇宙线的99%。孤独的电子（像是β粒子，虽然来源仍不清楚），构成其余1%的绝大部分；γ射线和超高能中微子只占极小的一部分。
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