使用 CORSIKA 8 模拟广延空气簇射的射电发射
高能天体物理现象
2025-09-22 v1 天体物理仪器与方法
摘要
CORSIKA 8 是一个现代、灵活的框架，用于模拟空气和稠密介质中的粒子级联，允许完全可定制的簇射模拟。射电模块自主处理电场计算及其向观测者位置的传播。它支持同时使用 CoREAS 中实现的“Endpoint formalism”和 ZHAireS 中的“ZHS”算法进行模拟。在本文中，我们通过比较 CORSIKA 8、CORSIKA 7 和 ZHAireS 中的空气簇射模拟来验证射电模块。我们研究了模拟参数（如粒子径迹的步长）对射电信号的影响，并对“Endpoints”和“ZHS”形式体系进行了详细比较。对于使用 CORSIKA 8 以优化步长模拟的相同底层簇射，两种形式体系在 2% 的误差范围内收敛于相同的辐射能量。对于 CORSIKA 8 和 CORSIKA 7，在 30-80 MHz 频段内辐射能量的一致性优于 10%，在 50-350 MHz 频段内则改善至优于 2%。这种一致性进一步证实了微观空气簇射射电发射模拟的准确性，这对于使用射电探测进行精确能量标度估计至关重要。
引用
@article{arxiv.2509.15840,
title = {Simulating radio emission from extensive air showers with CORSIKA 8},
author = {Marvin Gottowik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.15840},
year = {2025}
}
备注
Presented at the 39th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2025), 7 pages, 3 figures