1911~1912 年間，維克爾·海斯（Victor Hess）從數次的高空氣球飛行發現了來自地球以外的輻射源，初期海斯仍不了解此種輻射的本質是粒子還是伽瑪射線－－現代則通稱其為宇宙線（cosmic ray）。名稱從電磁波的輻射變換成粒子的輻射，這就涉及到三十年代在物理學史上的一場有關宇宙射線的本質的精彩大辯論。羅伯特·密立根認為宇宙射線是來自宇宙，而非起源於地球或低層大氣，是由光子組成；另一方是亞瑟·康普頓，他所組織的遠征隊，到世界各地的高山、赤道附近低緯度區等進行了廣泛測量，並經由所觀察到的緯度效應對宇宙射線的影響，認定宇宙射線是由帶電粒子組成。1932 年 12 月底，美國物理學會在新澤西州大西洋城（Atlantic City）召開會議，密立根和康普頓進行了激烈的爭論。這個宇宙線本質的大辯論時代直到 1934 年6月的美國物理學會第 193 屆大會上，這個大辯論的結論由第一位發表者畫下句點。發表者就是華裔學者熊子璥－－第一位華裔宇宙線物理學家。

目前身為矮行星成員之一的冥王星，其實也可視為軌道在海王星軌道以外的古柏帶天體（Kuiper Belt Object，KBO）之一；許多KBO都呈現微紅的色調，有些甚至顯得非常紅，科學家先前就推測可能是這些天體表面的有機化合物造成的。

宇宙線（cosmic ray）是高能帶電粒子，普遍散佈於各星系中，當然也包括我們的銀河系，而且能量高到足以逃離星系的掌控，跨越星系之間的空間，抵達宇宙另一空間。自1912發現它們的存在以來，天文學家已經藉由宇宙線的幫助瞭解一些星系整體的性質，例如熱平衡或星系含有的總能量等。