前向粲对大气层中微子通量贡献的上限

我们重新审视强子碰撞中粲粒子产生的计算，聚焦于携带入射质子动量较大分数的粲粒子产生。在奇异粒子情况下，这样的成分从$K^+\Lambda$对的丰富产生中熟悉。现代对撞机实验在非常大的快度区域没有覆盖，那里前向对产生占主导。虽然前向粲粒子在LHC束管内产生，它们主导地下实验中的高能大气层中微子通量，因为长寿命π介子和K介子在衰变为中微子前发生相互作用。在部分子子过程 $qc \rightarrow qc$ 和 $gc \rightarrow gc$ 中旁观夸克的碎裂负责微扰QCD中粲产生的前向成分。我们使用这一现象学框架构造一个饱和可用加速器和宇宙线数据的粲截面，即它代表了粲截面归一化的上限，该归一化无法可靠计算因为粲质量远小于质心能量。关于最高能量IceCube观测，我们得出结论，来自前向粲产生的中微子通量上限可能主导被广泛研究的中心成分。因此它可能也代表对TeV大气层中微子通量的显著贡献，但不能容纳IceCube观测到的PeV高能宇宙线中微子通量，甚至不能容纳在30 TeV能量范围观测到的事件超出。