超重X粒子衰变与超高能宇宙射线

在本论文中，我详细描述了任意超重X粒子（质量可达大统一尺度约10^16 GeV，甚至可能更大）的衰变过程，以及我开发的用于建模该过程的计算机代码——目前最为完整的一套。该工作的通用框架是次最小超对称标准模型（MSSM）。结果以任意MSSM夸克胶子粒子衰变为任意稳定最终粒子（质子、光子、电子、三种中微子、最轻超粒子LSP）在虚拟性Q=M_X下的碎裂函数形式呈现，能量标度x=2E/M_X在[10^{-13}, 1]范围内变化。在非常低的x值下，通过修改的领头对数近似（MLLA）考虑了色相干效应。整个过程被明确展示以能量守恒，数值精度达到百分之几，从而允许对任意X粒子的任意N体衰变模式做出定量预测。随后，我将结果应用于古老 yet 未解决的超高能宇宙射线问题。特别是，我为下一代探测器可能观测到的中微子和中性微子流提供了通用的“顶向下”模型的定量预测。