寂静空旷的宇宙深处,时时刻刻都有人们看不见的宇宙线即高能粒子在穿行。宇宙线的起源和传播是高能天体物理学中一个重要的研究课题。这些粒子流有些来自超新星爆发,有些来自黑洞喷流,有些源自太阳爆发事件,它们一旦进入地球大气层,便成为敲碎原子核的利器。在其与大气层的原子核相碰撞的过程中,产生大量的高能次级粒子,继而引发连锁式的核反应、电磁级联和弱衰变。这些因宇宙线撞击而在大气中产生大量的新粒子驰向地面,其中的大多数被土壤吸收,还有的如μ子和中微子则可钻入地球深处,后者甚至可以穿透地球继续前行。
科学家们普遍认为,宇宙线是恒星生命末端灾变的产物(如超新星爆发及其遗迹星云和脉冲星,大质量黑洞及以它为中心的活动星系核等),它们为地球带来了日地空间环境的宝贵信息。科学家希望通过接收这些射线来观测和研究它们的起源以及在宇观环境中的微观变化。