Kozmični žarki so subatomski delci, ki letijo skozi vesolje z veliko hitrostjo v vse smeri. Približno 90 % jih je protonov, 9 % helijevih jeder in 1 % elektronov. V nasprotju s svojim poimenovanjem so kozmični žarki energijski delci in ne žarki sami po sebi. Na Zemlji lahko zaznamo kozmične žarke, ko trčijo v zgornjo atmosfero in sproščajo ploho nabitih delcev. Z opazovanjem, kako intenzivna je ploha delcev, lahko sklepamo o energiji in smeri kozmičnega žarka.
Kozmični žarek ultra visoke energije (UHECR) je vrsta kozmičnih žarkov z nenormalno visoko energijo. Uradne mejne vrednosti, ki bi definirala kozmični žarek ultra visoke energije, ni, vendar se izraz na splošno nanaša na kozmične žarke, ki se približujejo ali presegajo meji Greisen-Zatsepin-Kuzmin (GZK) za energijo kozmičnih žarkov. Meja GZK ustreza mejni energiji 6 x 1019 elektronvoltov, kar je približno deset milijonov krat več energije kot delci v najmočnejših pospeševalnikih delcev. Nad to mejo se domneva, da kozmični žarki medsebojno delujejo s kozmičnim mikrovalovnim ozadjem, da proizvedejo eksotične delce, imenovane pioni, in s tem znižajo svojo energijo na mejo GZK.
Vendar so opazili, da kozmični žarki presegajo mejo GZK. Po mnenju uglednih fizikov, kot je Lee Smolin, je to skrivnost fizike in bi lahko bil namig na fizične teorije, ki sledijo Einsteinovim. Eden takšnih kozmičnih žarkov, ki so ga opazili na Dugway Proving Grounds v Utahu in so ga poimenovali delec Oh-My-Bog, je imel energijo približno 3 x 1020 elektronvoltov. To je približno enakovredno dobro vrženi žogi – vendar tukaj govorimo o delcu, ki je manjši od tipičnega atomskega jedra. Ocenjuje se, da je ta delec potoval s svetlobno hitrostjo približno 1-5 x 10-24. To pomeni, da če bi kozmični žarek dirkal s fotonom (svetlobnim delcem), bi bil po celem letu potovanja kozmični žarek le 46 nanometrov za prvotnim fotonom.
Od odkritja delca Oh-My-Bog leta 1991 je bilo zabeleženih vsaj petnajst podobnih dogodkov, ki dokazujejo, da so kozmični žarki ultra visoke energije pravi pojav. Ker so takšni delci tako energični, je malo verjetno, da bi nanje vplivala magnetna polja galaksij, zato bi verjetno potovali v neposredni črti od svoje izvorne točke. Toda v smeri neba, od koder izvira kozmični žarek, ni bilo najdenega nič zanimivega. zakaj je tako? ne vemo.