Космические лучи — потоки частиц высокой энергии, которые влетают в земную атмосферу. Частицы малых энергий поступают от Солнца или из других зон нашей Галактики, расположенных за пределами Солнечной системы. Частицы средних энергий поступают от некоторых объектов нашей Галактики, например во время взрывов сверхновых.
Взаимодействие этих частиц с газовыми тучами, которые возникли во время взрывов сверхновых, влечет синхротронное излучение, которое мы наблюдаем в некоторых туманностях с помощью радиотелескопов.
Частицы наивысших энергий поступают из других галактик. Около 85% частиц малых энергий являются ядрами водорода, которые потеряли свой единственный электрон. Остальные космические частицы — ядра гелия и более тяжелых элементов, встречаются также электроны и нейтрино. Нейтрино почти без препятствий проходят земную атмосферу и даже толщу Земли.
Исследуя космические лучи, ученые получили первые сведения о субатомных частицах высоких энергий, кроме электронов, протонов и нейтронов. Значительная часть космических лучей не достигает поверхности Земли, а отражается земным магнитным полем или сталкивается с частицами земной атмосферы. Поскольку земное магнитное поле вынуждает космические частицы двигаться по спираль, не всегда прибегают определить, откуда ионы пришли. Однако источник многих из них — наше Солнце.
