论地下缪子强度计算的精度
高能天体物理现象
2022-03-30 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
近一个世纪以来,深地下与水下探测器所探测的宇宙线缪子一直是高能宇宙线能谱与空气簇射中强子相互作用的信息源。地下缪子的理论兴趣几乎消退,因为星载实验更直接地探测宇宙线能谱,而加速器提供了强子产额的精确测量。然而,地下缪子探测独特的强子相互作用能量与相空间,仍非当前加速器实验可及。宇宙线核子能量达百 TeV 与 PeV 范围,星载实验勉强可及。我们的新计算结合两个现代计算工具:MCEq 用于地表缪子通量,PROPOSAL 用于地下输运。我们展示了与估算误差内地下宇宙线缪子强度的测量极好吻合。此外,历史数据的精度实显著小于我们的误差估计。该结果表明,无需获取更多数据或建造新探测器,地表或地下高能大气轻子通量不确定性的来源可被显著约束。不确定性的降低可望影响大体积中微子望远镜的数据分析以及未来吨级直接暗物质探测器的设计。
引用
@article{arxiv.2109.11559,
title = {On the Accuracy of Underground Muon Intensity Calculations},
author = {Anatoli Fedynitch and William Woodley and Marie-Cecile Piro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.11559},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 12 figures, accepted for publication in ApJ. Added references and new figure in Section 4