皮埃尔·奥格天文台上的缪子测量
高能天体物理现象
2023-02-20 v3 天体物理仪器与方法
摘要
皮埃尔·奥格天文台是世界上最大的用于观测超高能宇宙线（UHECRs）（能量高于 10^{17} eV）的探测器。它由荧光探测器（FD）和被称为地面探测器（SD）的粒子探测器阵列组成。天文台对广延空气簇射的观测可用于探测高能强子相互作用（处于人造加速器实验无法触及的运动学和能量区域），并测量簇射中的缪子成分。由不同初级粒子诱发的空气簇射具有不同的缪子含量。随着初级宇宙线粒子质量的增加，相应空气簇射中的缪子含量预期也会增加。皮埃尔·奥格天文台和其他实验近期获得的结果表明，所有簇射模拟都低估了数据中簇射的缪子数目。这就是所谓的缪子缺失。本文中我们简要回顾缪子测量，并更详细地介绍近期关于缪子数目涨落的结果。这些结果为空气簇射模拟中缪子缺失的起源提供了新见解，并约束了超高能强子相互作用的模型。由于当前地面探测器的设计，也难以可靠地将缪子对 SD 信号的贡献与光子、电子和正电子的贡献分离。因此，我们还提出了一种利用循环神经网络从各 SD 站记录的信号时间迹中提取缪子成分的新方法。此类算法与升级后皮埃尔·奥格天文台未来收集数据的结合将是一重大进展，因为我们可能实现逐事件质量估计的前所未有的分辨率。
引用
@article{arxiv.2209.13392,
title = {Muon measurements at the Pierre Auger Observatory},
author = {Dariusz Góra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.13392},
year = {2023}
}
备注
Proceedings of the ISMD-2022 conference, accepted for publication SciPost Proceedings