微观黑洞诱导的广延大气簇射的蒙特卡洛模拟

大型表面探测器可能不仅对超高能中微子诱导的广延大气簇射敏感，而且对微观黑洞等假想物体诱导的簇射也敏感。微观黑洞可能在高能粒子碰撞中产生，其质心能量高于引力的基本尺度。这些黑洞会通过霍金辐射迅速衰变成标准模型粒子的特征性高多重态，并诱导广延大气簇射，可能被大型表面中微子探测器探测到。本文以皮埃尔·奥格天文台的表面探测器为例，研究了探测微观黑洞的可能性。计算了由微观黑洞诱导的上行和下行簇射的预期事件率。我们的计算显示，与标准模型预测的预期率相比，预期率存在显著偏差。上行中微子的率几乎完全被抑制，而下行中微子的率相对于标准模型计算增加了约50倍。皮埃尔·奥格天文台未观测到上行中微子，同时伴随高率的下行中微子诱导簇射，将是超越标准模型物理的有力证据。