成像大气切伦科夫望远镜中的宇宙线事件背景

在使用成像大气切伦科夫望远镜观测能量高于 50 GeV 的伽马射线时，主要的背景是宇宙线事件。大多数宇宙线簇射的图像与伽马射线的图像显著不同，因此很容易区分。然而，一小部分事件似乎与伽马射线无法区分。这构成了观测高能伽马射线源的一个不可约背景，并限制了给定仪器所能达到的灵敏度。本文提出了一项关于类伽马宇宙线事件的蒙特卡洛研究。研究了类伽马宇宙线事件的性质、导致其呈现类伽马外观的簇射粒子，以及这些结果对强子相互作用模型选择的依赖性。大多数类伽马宇宙线事件的特征是在簇射发展早期产生了高能 $\pi^0$，从而将大部分簇射能量倾注入电磁子簇射中。此外，来自单个缪子的切伦科夫光也可以在邻近的望远镜对中模拟伽马射线。研究发现，QGSJet/FLUKA 与 Sibyll/FLUKA 模拟之间，类伽马质子簇射的有效收集面积差异高达 25%。