基于雅库茨克综合 EAS 阵列数据的超高能区原初宇宙射线平均质量成分

在 QGSJET 模型和原初宇宙射线质量成分的框架下，分析了能量区域 $10^{15}$-$10^{19}$eV 内与广延大气簇射 (EAS) 横向和纵向发展相关的特征。研究发现，在 $E_0 \ge 5\times10^{15}$eV 时，原初宇宙射线的平均质量成分开始发生变化，表现为 $\langle \ln A \rangle$ 随能量增加而上升。$\langle \ln A \rangle$ 的最大值出现在 $E_0 \sim (5\text{-}50)\times10^{16}$eV 处。这一结果得到了许多紧凑型 EAS 阵列数据的证实，并且与我们银河系中宇宙射线传播的反常扩散模型不矛盾。在超高能区 ($\ge10^{18}$eV)，$\langle \ln A \rangle$ 值开始下降，即质量成分变轻，由质子以及 He 和 C 核组成。这与我们早期对质量成分的估计不矛盾，并指出了宇宙射线河外成分在超高能区日益重要的作用。