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高能宇宙射线与 Greisen-Zatsepin-Kuzmin 效应

高能天体物理现象 2015-06-17 v1

摘要

尽管宇宙射线已在 100 多年前被发现,但其起源仍不确定。它们的能谱范围从 1 GeV 延伸至超过 102010^{20} eV,在此高能端的通量低于每世纪每平方公里 1 个粒子。在 1965 年发现宇宙微波背景辐射后不久,有人指出,如果源在整个宇宙中均匀分布,宇宙射线能谱应在约 4×10194 \times 10^{19} eV 以上相当急剧地变陡。这一由 Greisen 以及 Zatsepin 和 Kuzmin 提出的预测被称为 GZK 效应;在本文中,我讨论了关于近 50 年搜寻中积累的最高能宇宙射线能谱实验数据的当前状况。虽然现在几乎可以肯定在预测能量附近存在能谱抑制,但这是否表现为 GZK 效应尚不确定,因为该能量也可能接近源能够加速粒子的最大能量,且最高能束流可能包含大量比质子重的原子核。文中简要提及了未来的研究方向。

关键词

引用

@article{arxiv.1310.0325,
  title  = {High-Energy Cosmic Rays and the Greisen-Zatsepin-Kuzmin Effect},
  author = {A A Watson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1310.0325},
  year   = {2015}
}

备注

40 pages with 21 figures Accepted for publication in Reports on Progress in Physics September 2013