پرتوهای کیهانی ذرات بارداری هستند که از فضای خارج ازجو، وارد جو زمین می شوند و در برخورد با مولکولهای جو واپاشیده شده و به ذرات ثانویه تبدیل می شوند اگر انرژی ذره ی اولیه زیاد باشد بهمنی از ذرات ثانویه به وجود خواهد آمد که بهمن گسترده هوایی نامیده می شود و بسته به نوع ذره ی اولیه آبشار الکترومغناطیسی خالص یا آبشار هادرونی نامیده خواهد شد. آبشار هادرونی از 3 مولفه ی الکترومغناطیسی و میونی و هادرونی تشکیل شده است. این ذرات ثانویه در اثر دو فرایند تولید زوج و تابش ترمزی در دو جهت طولی و سطحی توسعه می یابند که با 2 مدل هیتلر، نیشیمورا-کاماتا-گریسن و لینسلی می توان به مطالعه و بررسی توسعه ی طولی و سطحی الکترونهای مولفه الکترومغناطیسی آبشار پرداخت. برای مطالعه ی چگالی الکترونهای مولفه ی الکترومغناطیسی در جهت طولی و سطحی از پارامتر عمر طولی و پارامتر عمر سطحی آبشار استفاده می شود که این پارامتر به جرم و انرژیِ ذره ی اولیه وابسته است. بنابراین با مطالعه ی این ذرات ثانویه در طول مسیر جو و در سطح آرایه ها، انرژی و نوع ذره ی اولیه و منبع تولید این انرژی در فضای خارج جو بررسی خواهد شد.