探测南极 ARIANNA 探测器的角度与偏振重建能力
天体物理仪器与方法
2020-10-02 v2
摘要
能量可高达 10^20 eV 的超高能（UHE）宇宙射线起源仍是一个谜。UHE 中微子可能为理解宇宙射线源的性质提供重要线索。ARIANNA 旨在通过中微子与冰相互作用时粒子簇射的射电（Askaryan）辐射探测 UHE 中微子，这是对能量介于 10^16 eV 与 10^20 eV 之间中微子的高效方法。ARIANNA 射电探测器位于南极冰层表面下方。中微子观测要求射电脉冲以最小冰与雪幔介质畸变传播至表面天线。利用南极冰芯项目的残留钻孔，射电脉冲由位于雪面下最深 1.7 km 的发射器发出。通过使用 ARIANNA 表面站测量这些信号，我们量化了测量中微子方向所需的角度与偏振重建能力。在对原始信号去卷积探测器响应及冰中传播衰减后，信号脉冲未显现显著畸变，并与消声室中对该发射器的参考测量一致。此外，对于我们以近垂直冰内传播为主的测试几何，信号脉冲未显现显著双折射。发射射电脉冲的原点以 0.37 度的角分辨率被测得，表明若射电脉冲偏振可被良好确定，则中微子方向能以良好精度测定。在本研究中，我们获得了 2.7 度的偏振矢量分辨率。两项测量均未显示相对于预期的显著偏移。
引用
@article{arxiv.2006.03027,
title = {Probing the angular and polarization reconstruction of the ARIANNA detector at the South Pole},
author = {ARIANNA Collaboration and A. Anker and S. W. Barwick and H. Bernhoff and D. Z. Besson and N. Bingefors and D. García-Fernández and G. Gaswint and C. Glaser and A. Hallgren and J. C. Hanson and S. R. Klein and S. A. Kleinfelder and R. Lahmann and U. Latif and Z. S. Meyers and J. Nam and A. Novikov and A. Nelles and M. P. Paul and C. Persichilli and I. Plaisier and J. Tatar and S. H. Wang and C. Welling},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.03027},
year = {2020}
}