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30 GeV 以上高空大气电子能谱

高能天体物理现象 2015-06-11 v1

摘要

为了探索银河系内宇宙线的起源,我们利用平流层顶部气球搭载的乳胶室观测了从 30 GeV 到 3 TeV 的原初电子能谱。同时在 30 GeV \sim 8 TeV 能量范围内观测了大气伽马射线。本文利用电磁簇射理论,根据观测到的伽马射线能谱估算了高层大气(<< 10 g/cm2{\rm g/cm^2})中的大气电子能谱,旨在推导原初宇宙线电子能谱。我们解析求解了电子和伽马射线能谱的输运方程,并将结果与蒙特卡洛模拟(MC)进行了比较。由于我们使用观测到的大气伽马射线作为大气电子的来源,我们的解避免了蒙特卡洛模拟中包含的原初宇宙线核能谱和核相互作用模型的不确定性。在几百 GeV 以上的能量范围内,由中性介子直接产生的 Dalitz 电子在 4 g/cm2{\rm g/cm^2} 深度处对整个大气电子能谱的贡献约为 10%,这一贡献在更高海拔处变得更为重要,在 TeV 电子气球观测中不可忽略。

关键词

引用

@article{arxiv.1210.3151,
  title  = {Atmospheric Electron Spectrum above 30 GeV at the high altitude},
  author = {Y. Komori and T. Kobayashi and K. Yoshida and J. Nishimura},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1210.3151},
  year   = {2015}
}

备注

17 pages, 5 figures, 2 tables