超高能宇宙射线的起源与传播

宇宙射线粒子直至超高能极限（> 10^20 eV）的存在已无可争议。对这类能量的粒子探测对理解其来源和本质提出了巨大挑战。一方面，这些粒子难以被任何天体物理源产生。另一方面，这些粒子与宇宙微波背景光子的相互作用会导致能量显著损失，从而限制了粒子从源头到探测器能够传播的最大距离。为帮助阐明超高能宇宙射线来源识别问题，我们进行了通过随机星际和广阔银河 halo 磁场进行的三维粒子轨迹模拟。进一步地，我们还对质子和 Fe 核在银河螺旋磁场（GMF）中的模拟，并构建了它们到达到达方向分布的全天地图（分别对应探测器中以及银河外部）。本文概述了这些研究的主要结果。