利用冰立方中微子观测站的宇宙线测量检验强子相互作用模型
高能天体物理现象
2021-07-21 v1
摘要
冰立方中微子观测站凭借其表面阵列与深部探测器的组合，为宇宙线空气簇射的独特测量提供了机会。电磁粒子和低能缪子（GeV）由 IceTop 探测，而一束高能缪子（400 GeV）可在冰立方中符合测量。基于模拟的空气簇射可观测量预测显示出对高能强子相互作用模型选择的强烈依赖。通过重建不同的组分依赖可观测量，可以对强子相互作用模型提供强有力的检验，因为这些测量应彼此一致。在本工作中，我们展示了 2.5 至 80 PeV 间空气簇射数据的分析，使用 Sibyll 2.1、QGSJet-II.04 和 EPOS-LHC 模型，比较了表面缪子密度、IceTop 横向分布函数斜率以及缪子束能量损失的测量的组分解释。我们观察到所考虑的所有模型均存在不一致，表明它们未能充分描述实验数据。结果进一步意味着通过间接测量确定宇宙线质量组分存在显著不确定性。
引用
@article{arxiv.2107.09387,
title = {Testing Hadronic Interaction Models with Cosmic Ray Measurements at the IceCube Neutrino Observatory},
author = {Stef Verpoest and Dennis Soldin and Sam De Ridder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.09387},
year = {2021}
}
备注
Presented at the 37th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2021). See arXiv:2107.06966 for all IceCube contributions. 11 pages, 6 figures