向 IceCube 探索亚 PeV 宇宙射线的成分
高能天体物理现象
2025-11-11 v1
摘要
通过在低能触发器中实现，IceCube 中微子观测站的地面阵列能够记录由次要能量级的 cosmic ray 引发的气体 shower。这种能量范围的扩展填补了直接观测和间接观测次要 cosmic ray 之间的空白，为测试次亚 PeV 区间 hadronic 相互作用模型的有效性提供了潜力。IceCube 进行成分分析的显著优势在于其多探测器设计。将地面阵列中电磁 shower 成分和低能 mu 的测量与位于冰内阵列对相关高能 mu 的响应相结合，可提高方向重建精度，并开辟了从次要粒子质量中提取信息的独特可能性。本稿件提出了一种用于分析这些低能气体 shower 的新方法，包括对冰内探测器中同位背景识别的技术，以及基于卷积神经网络的机器学习模型，用于确定次要粒子的 elemental 成分。讨论了在次要质量判别和气体 shower 事件能量重建中所达到的性能。
引用
@article{arxiv.2511.05686,
title = {Towards the Composition of sub-PeV Cosmic Rays at IceCube},
author = {Julian Saffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.05686},
year = {2025}
}
备注
Presented at the XVIII International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP 2023)