高亮度大型强子对撞机的前向物理设施及其与天体粒子物理的协同作用

高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）的高能碰撞将沿束流碰撞轴产生大量粒子通量，而该区域目前无法被LHC实验所触及。对远前向区域多粒子产生的研究对于天体粒子物理尤为重要。高能宇宙射线在大气中产生广延大气簇射（EAS），其驱动机制是非微扰QCD区域中的强子-离子碰撞。因此，理解前向区域的高能强子相互作用对于解释EAS数据以及估计天体物理中微子搜索的背景等应用至关重要。前向物理设施（FPF）是一项提议，旨在HL-LHC处建造一个新的地下洞室，容纳各种旨在探测当前LHC接收范围之外粒子的远前向实验。我们将概述FPF的当前计划，并强调其与天体粒子物理的协同作用。具体而言，我们将讨论FPF的测量如何增强对大气中高能相互作用的建模，从而有助于减少多信使天体物理中的相关不确定性。