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利用数据驱动的产生截面解释 AMS-02 铍同位素通量

高能天体物理现象 2024-02-08 v1 高能物理 - 唯象学 核实验

摘要

AMS-02 合作组初步报告的铍(Be)同位素测量数据已达到 12 GeV/nn 的前所未有的能量。作为次级宇宙射线(CR),铍同位素既包含稳定核素也包含不稳定核素,这对于约束银河系宇宙射线传播参数至关重要。然而,其产生截面的不确定性会扭曲对宇宙射线数据的解释,尤其是当截面测量的质量远低于宇宙射线测量时。在本工作中,为了解释铍同位素数据,我们通过采用充分利用现有实验数据的截面参数化方法,考虑了截面的不确定性。得益于 7^7Be 产生截面测量的高质量,我们创新性地采用 7^7Be 而非 9^9Be 来约束传播参数。值得注意的是,扩散晕厚度被约束为 5.67±0.765.67\pm0.76 kpc,与以往类似工作相比代表了一个中等值。结合约束良好的宇宙射线传播模型和精确的 9^9Be 宇宙射线测量,我们反过来约束了 9^9Be 的主要产生截面,发现其应显著低于先前的估计。我们的分析还质疑了某些实验测得的截面的可靠性,这可能标志着首次利用宇宙射线数据来识别可疑的核子产生截面。本工作提出的方法有望用于分析来自其他核素的后续同位素数据。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.04659,
  title  = {Interpretation of AMS-02 beryllium isotope fluxes using data-driven production cross sections},
  author = {Meng-Jie Zhao and Xiao-Jun Bi and Kun Fang and Peng-Fei Yin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.04659},
  year   = {2024}
}

备注

15 pages, 9 figures