高能宇宙射线空气喇叭与 small-x QCD
高能物理 - 唯象学
2007-05-23 v1 天体物理学
摘要
我们讨论了由超高能宇宙射线引起的质子-空气喇叭对非常小动量分数 x 处的 QCD 相互作用具有敏感性，其中应考虑非线性效应。作用于射线的主要夸克会获得较大的随机横向动量，穿过靶标原子核的强场后，其相干性被破坏。这导致领先介质的 x_F 分布比低能碰撞时更陡峭，从而降低了喇叭最大值 Xmax 的位置。我们认为，高能 hadronic 相互作用模型应考虑这一效应，这种效应源于接近黑体极限的过程，可能使 GZK 截止能附近的宇宙射线组成拟合结果偏向更轻的元素。我们进一步指出，现有 Xmax(E) 数据排除了饱和边界以约 ~1/x^0.3 的快速增长（该增长在 RHIC 和 HERA 数据处与之一致）延续至 GZK 截止能的可能性。LHC 进行的 pA 碰撞实验可进一步检验 small-x 区域，显著推动我们对高密度 QCD 理解的进步。
引用
@article{arxiv.hep-ph/0501165,
title = {High Energy Cosmic Ray Air Showers and small-x QCD},
author = {H. J. Drescher and A. Dumitru and M. Strikman},
journal= {arXiv preprint arXiv:hep-ph/0501165},
year = {2007}
}
备注
To appear in the proceedings of the 44th INFN Workshop, "QCD at Cosmic Energies", Aug.29 - Sept.5, 2004, Erice, Italy