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用皮埃尔·奥格天文台的混合数据探查强子相互作用模型

高能天体物理现象 2022-10-27 v3

摘要

目前对超高能强子相互作用的描述仍存在较大系统不确定性,且尚未实现对空气簇射实验数据的完全一致描述。皮埃尔·奥格天文台在 1018.51019.010^{18.5}-10^{19.0} eV 能区利用荧光探测器与表面探测器同时收集的数据量,为执行模型预测的多参数检验提供了机会。我们应用一种全局方法,同时拟合宇宙线质量组成以及对模拟的簇射最大深度 (XmaxX_\text{max}) 和地面强子信号 (RHadR_\text{Had}) 的修正。混合数据的最佳描述对应于比根据 LHC 数据调谐的强子相互作用模型所预测的更深的模拟 XmaxX_\text{max} 标度。因此,相对于未修正的强子相互作用模型,模拟中由缪子主导的地面强子信号亏缺得到缓解。由于修正量 ΔXmax\Delta X_\text{max}RHadR_\text{Had} 的大小以及样本中事件数量众多,这些假定修正的统计显著性很大,大于 5σstat\sigma_\text{stat},即便对于在 1σsys\sigma_\text{sys} 内对模型最有利的系统实验偏移的组合也是如此。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.00744,
  title  = {Probing hadronic interaction models with the hybrid data of the Pierre Auger Observatory},
  author = {Jakub Vícha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.00744},
  year   = {2022}
}

备注

Submission to SciPost Phys. Proc. of the 21st International Symposium on Very High Energy Cosmic Ray Interactions (ISVHECRI 2022), version after review