用 TALE 探测器在单目模式下观测 2 PeV 至 2 EeV 间的宇宙线成分

我们报告了用望远镜阵列低能扩展（TALE）空气荧光探测器（FD）对宇宙线成分的测量。通过利用切伦科夫光信号以及宇宙线（CR）诱发的广延空气簇射的空气荧光，TALE FD 可以测量能量低至 $\sim 2$ PeV 并超过 1 EeV 的宇宙线的性质。在本文中，我们给出在该能量范围内观测到的簇射的 $X_{\rm max}$ 分布测量结果。本研究分析了在 $\sim 4$ 年时间内收集的数据。所得的 $X_{\rm max}$ 分布与具有不同成分的原初宇宙线的蒙特卡洛（MC）模拟数据分布进行比较，并进行了4分量拟合。比较和拟合针对能量 bin 进行，其宽度在 $\log_{10} (E/{\rm eV})$ 中为 0.1 或 0.2，跨越所测能量的全部范围。我们还考察了能量大于 $10^{15.8}$ eV 的宇宙线的平均 $X_{\rm max}$ 值随能量的变化。在 $10^{17.3}$ eV 以下，数据中平均 $X_{\rm max}$ 随能量的斜率（伸长率）显著小于模型中所有元素的斜率，表明在该能量范围内成分随能量变得更重。这与来自银河系源的刚性依赖截断一致。最后，在刚好高于 $10^{17}$ eV 的能量处观测到 $X_{\rm max}$ 伸长率的增加，表明宇宙线成分的另一变化。