素粒子
宇宙物理学者は宇宙で一番大きな天体を見ていますが、宇宙で一番小さな天体も理解しなければ、その仕組みを理解することはできないでしょう。 これは原子1個よりもさらに小さい粒子で、素粒子と呼ばれます。 原子はご存知の通り、原子核の周りを電子が周回しています。 原子の原子核は、陽子と中性子でできています。
陽子
陽子は原子を構成する基本的な要素の1つです。 実際、最も単純な原子である水素原子は、1個の陽子が1個の電子に軌道づけられているだけである。
陽子は素粒子としてはかなり大きくて重く、正の電荷を持っています。
中性子
中性子は原子の原子核に存在し、かなり大きいという点では陽子とよく似ています。 しかし、陽子とは異なり、中性子には電荷がありません。 中性子は原子核を安定させる働きがあるため、原子の生成に重要な役割を果たします。
電子
電子は負に帯電した粒子で、一般に原子の原子核の周りを回っています。 電子は陽子や中性子よりずっと小さい。
通常、電子は原子核に存在しませんが、原子核はベータ崩壊として知られるプロセスで、時折電子を放出することがあります。 このとき、中性子は陽子に変わり、電荷のバランスをとるために電子が放出されます。 逆に、原子核が電子を吸収して陽子を中性子に変えることもあります。 これは電子捕獲と呼ばれています。
陽電子
陽電子は反物質の粒子です。 陽電子は電子に相当する反物質で、正電荷を帯びた小さな粒子ということになります。 陽電子は水素融合の過程で作られ、陽子から正の電荷を奪って中性子になることができます。 しかし、陽電子は反物質であるため、通常はあまり遠くに行くことができません。
ニュートリノ
ニュートリノは非常に小さく、中性に帯電した粒子です。 電子や陽電子よりもさらに質量が小さいのです。 それらは非常に小さく、電磁場と相互作用しないので、ニュートリノは通常固体の物質をまっすぐに通り抜け、非常に検出しにくくなっています。 彼らは自分自身の運動エネルギーという形で反応からエネルギーを運び去ります。 これらの小さな粒子が星から出て行く途中で他の粒子と反応することはほとんどないので、一般的にはそのエネルギーを宇宙に運び去ります。
ニュートリノが本当に他の粒子と多く反応するのは、超新星爆発の時のような巨大ニュートリノ・バーストの時だけです。
ガンマ線
ガンマ線は光子、または光の粒子で、非常に高いエネルギーを持っています。 ガンマ線には質量がありませんが、膨大な量のエネルギーを運ぶことができ、他の粒子と相互作用することができます。 このため、ガンマ線は人間にとって最も危険な放射線の1つとなっています。