最大簇射发展深度及其涨落：$E_0 \geq 10^{17}$ eV 处的宇宙线质量组成

本文介绍了 Yakutsk EAS 阵列现代化改造后，在 1994 至 2009 年期间获得的切伦科夫光观测新数据。在宽能量范围内对 $\xmax$ 及其涨落 $\sigma(\xmax)$ 进行了综合分析。利用新数据，根据 QGSJet II 模型，估算了 $\E \sim 10^{17} - 3 \times 10^{19}$ eV 能量范围内的宇宙线质量组成。结果表明，在 $\E \sim 10^{17}$ eV 时，其组成为混合成分且重核占比较大；而在 $\E \sim 10^{19}$ eV 时，轻核占主导地位。对相同能量下 $\sigma(\xmax)$ 能量依赖关系的分析定性证实了这一结果。本文还分析了固定能量 $10^{18}$ eV 下的 $\xmax$ 分布形状，以得出关于宇宙线质量组成更精确的结论。