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Quanto à composição, pode-se comparar o material dos raios cósmicos com a com-
posição de matéria estelar no sistema solar. A Figura 1.2 mostra essa similaridade na
abundância relativa de elementos [20], porém existem algumas diferenças bastante signi-
ficativas. Ocorre nos raios cósmicos uma maior abundância de Lítio, Berílio, Boro e nos
elementos anteriores ao Ferro, e uma menor abundância de Hélio e Hidrogênio.
Estas diferenças podem ser entendidas assumindo-se que os raios cósmicos são for-
mados com a mesma composição da matéria solar, porém sofrendo espalação ∗ quando
interagem com gases e partículas ao se propagarem pelo meio interestelar. As partículas
de baixa carga são mais difíceis de serem aceleradas e por isso há menor abundância de
Hélio (Z=2) e Hidrogênio (Z=1).
Figura 1.2: Abundância relativa de elementos nos raios cósmicos e no sistema solar [21].
Além da espalação, outro efeito relacionado à propagação dos raios cósmicos no meio
intergaláctico é a interação dos mesmos com a radiação cósmica de fundo (CMBR –
Cosmic Microwave Background Radiation ). A CMBR, descoberta por Robert Wilson e
Arno Penzias em 1965 [22], é uma radiação eletromagnética que preenche todo o universo,
cujo espectro é o de um corpo negro a uma temperatura de aproximadamente 2, 7 K com
intensidade máxima na faixa de micro-ondas.
Em 1965, Greisen [23], Zatsepin e Kuz’min [24] previram que deveria haver um corte
no espectro de prótons dos raios cósmicos em aproximadamente 5 x 10 19 eV devido à
∗ A espalação é o processo pelo qual um núcleo pesado emite um grande número de partículas devido
a um impacto de alta energia, reduzindo consideravelmente a sua massa atômica.
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