用于精确理论反质子通量预测的反质子截面数据要求

在星载PAMELA探测器取得突破之后，宇宙线（CR）反质子的通量已由国际空间站上的AMS-02以空前精度提供。其数据覆盖从低于1 GeV到400 GeV的能量范围，且大部分数据点的误差低于惊人的5%水平。反质子通量的主体预期由CR质子和氦与静止的星际氢和氦原子散射产生。对这些相互作用的建模需要相关的产生截面，这会在反质子源项的确定中引入不确定性，甚至可能超过CR $\bar{p}$ 数据本身的不确定性。本分析的目的是确定 $p+p\rightarrow \bar{p} + X$ 截面测量所需的不确定性，使得对 $\bar{p}$ 通量诱导的不确定性处于同一水平。我们的结果在适用于对撞机实验的质心参考系和星系中发生的实验室系中均进行了讨论。我们发现，截面数据应以优于百分之几的精度收集，质子束能量从10 GeV到6 TeV，赝快度 $\eta$ 范围从2到几乎8，或者，以 $p_T$ 从0.04到2 GeV且 $x_R$ 从0.02到0.7收集。类似的考虑适用于 $p$He产生通道。当前的数据收集远未达到这些要求。然而，原则上它们可以通过束流能量在CERN加速器可达范围内的固定靶实验实现。