探索UHECR地面轮廓中QGP的潜在特征

在本工作中，我们探索了超高能宇宙线(UHECRs)初次相互作用期间夸克胶子等离子体(QGP)的形成可能在地面轮廓和簇射粒子成分中产生可观测特征的可能性，这些特征理论上可被诸如 Pierre Auger Observatory 之类的空气簇射阵列实验探测到。了解QGP形成是否影响UHECR发展的性质，将增进对UHECR行为和高能强子相互作用行为的理解。我们发现，对于绝大多数簇射，QGP信号不会以可观测的方式显现，但在极少数情况下，例如在深穿透簇射内部，可看到可观测信号。结果表明，在100 PeV初始能量、初始相互作用事件高度12 km时，通过距簇射核心100 - 300 m处10 GeV的 $\mu^{\pm}$ 过剩（有利于QGP形成事件），存在QGP探测的潜力。相比之下，在100 PeV初始能量下，24和36 km的较高初始相互作用高度未显示出显著的QGP探测潜力。遗憾的是，目前利用诸如 Pierre Auger Observatory[1] 的当前探测器无法看到12 km的可观测信号；然而，未来实验可能存在探测潜力。