Модифіковані характеристики гадронних взаємодій у зливах космічного проміння надвисоких енергій
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe69.11.786Ключові слова:
космiчнi променi ультрависоких енергiй, гадроннi взаємодiї, мюониАнотація
Данi багатьох експериментiв свiдчать про те, що моделi взаємодiї, якi використовуються нинi у комп’ютерних симуляцiях методом Монте-Карло, неправильно вiдтворюють гадроннi взаємодiї у зливах частинок в атмосферi, створюваних космiчними променями надвисоких енергiй (UHECR), зокрема i тодi, коли дослiджується народження мюонiв пiд час злив. Ми створили велику бiблiотеку комп’ютерних симуляцiй UHECR, в яких взаємодiї при найвищих енергiях дещо модифiкованi рiзними способами – але завжди в допустимих межах, якi узгоджуються iз даними прискорювача, без будь-яких рiзких змiн енергiї та без припущення будь-якого специфiчного механiзму або кардинально нової фiзики в областi надвисоких енергiй. Ми виявили, що навiть коли змiнюються дуже рiзнi властивостi взаємодiй – поперечний перерiз, множиннiсть – результуючi змiни в деяких спостережуваних у зливах частинок в атмосферi все ще взаємно скорельованi. Найважливiшим є те, що нещодавнi результати обсерваторiї П’єра Оже, якi вимагають змiни прогнозу як вмiсту мюонiв бiля поверхнi землi, так I глибини максимуму поздовжнього розвитку злив частинок, досить важко вiдтворити згаданими модифiкацiями взаємодiї, особливо з урахуванням iнших даних, якi стосуються космiчних променiв. Хоча деякi з цих результатiв пов’язанi з припущеннями, якi ми робимо щодо можливих модифiкацiй взаємодiї, висновки є загальними та дають цiнне розумiння того, як данi UHECR можна тлумачити з точки зору гадронної фiзики.
Посилання
F. Riehn, R. Engel, A. Fedynitch, T.K. Gaisser, T. Stanev. Hadronic interaction model SIBYLL 2.3d and extensive air showers. Phys. Rev. D 102, 063002 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.102.063002
S. Ostapchenko. Monte Carlo treatment of hadronic interactions in enhanced Pomeron scheme: QGSJET-II model. Phys. Rev. D 83, 014018 (2011).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.83.014018
T. Pierog, Iu. Karpenko, J.M. Katzy, E. Yatsenko, K. Werner. EPOS LHC: test of collective hadronization with LHC data. Phys. Rev. C 92, 034906 (2015).
https://doi.org/10.1103/PhysRevC.92.034906
J. Albrecht, L. Cazon, H. Dembinski et al. The Muon Puzzle in cosmic-ray induced air showers and its connection to the Large Hadron Collider. Astrophys. Space. Sci. 367, 27 (2022).
https://doi.org/10.1007/s10509-022-04054-5
Pierre Auger Collaboration. Testing hadronic-model predictions of depth of maximum of air-shower profiles and ground-particle signals using hybrid data of the Pierre Auger Observatory. Phys. Rev. D 109, 102001 (2024).
R. Ulrich, R. Engel, M. Unger. Hadronic multiparticle production at ultrahigh energies and extensive air showers. Phys. Rev. D 83, 054026 (2011).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.83.054026
T. Bergmann, R. Engel, D. Heck et al. One-dimensional hybrid approach to extensive air shower simulation. Astropart. Phys. 26, 420 (2007).
https://doi.org/10.1016/j.astropartphys.2006.08.005
D. Heck, J. Knapp, J.N. Capdevielle et al. CORSIKA: A Monte Carlo code to simulate extensive air shower. FZKA report 6019 (1998).
J. Ebr et al. Impact of modified characteristics of hadronic interactions on cosmic-ray observables for proton and nuclear primaries. In: Proceedings of the 38th International Cosmic Ray Conference, PoS(ICRC2023) 245 (2023).
https://doi.org/10.22323/1.444.0245
J. Blaˇzek et al. Modified characteristics of hadronic interactions. In: Proceedings of the 37th International Cosmic Ray Conference, PoS(ICRC2021) 441 (2021).
https://doi.org/10.22323/1.395.0441
J. Blaˇzek et al. A study of modified characteristics of hadronic interactions. EPJ Web Conf. 283, 05005 (2023).
https://doi.org/10.1051/epjconf/202328305005
M. Ave, R. Engel, M. Roth, A. Schulz. A generalized description of the signal size in extensive air shower detectors and its applications Astropart. Phys. 87, 23 (2017).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
