来自首批LHC数据对超高能宇宙线物理强子事件生成器的约束

确定在地球大气中产生广延大气簇射的超高能宇宙线的初级能量和质量，依赖于对质心系碰撞能量高达粒子对撞机研究能量两个数量级的强子多粒子产生过程的详细建模。首批大型强子对撞机数据将我们拥有直接质子-质子测量结果以与强子模型进行比较的质心系能量扩展了三倍以上。在这项工作中，我们将LHC在质心系能量$\sqrt{s}=0.9$、2.36和7 TeV下的包含粒子产生结果与宇宙线物理中常用的各种强子蒙特卡洛模型（QGSJET、EPOS和SIBYLL）的预测进行了比较。作为与标准对撞机物理模型的基准比较，我们还展示了具有各种参数设置的PYTHIA（和PHOJET）的预测。虽然发现某些蒙特卡洛模型总体上具有合理的一致性，但没有一个模型能一致地重现所有观测量随$\sqrt{s}$的演化。我们讨论了新的LHC数据对描述最高能量宇宙线相互作用的启示。