CORSIKA 8 中电磁簇射的验证
高能天体物理现象
2023-08-15 v1 天体物理仪器与方法
摘要
大气簇射模拟代码 CORSIKA 在过去几十年中作为众多天体粒子物理实验模拟链的关键部分。由于原始开发者的退休以及 CORSIKA 整体式 Fortran 代码日益难以维护，近年来用 C++ 开发了新的大气簇射模拟框架，称为 CORSIKA 8。除强子和缪子成分外，电磁成分是大气簇射的关键组成部分之一。产生大气簇射电磁成分的级联由轫致辐射和电子-正电子对的光生驱动。在极高能或高密度介质中，轫致辐射和 pair production 过程受 Landau-Pomeranchuk-Migdal（LPM）效应抑制，导致相较于无 LPM 抑制的簇射更为细长的簇射。此外，更高能量的光子可产生缪子对或与靶介质中的核子发生强子相互作用，在电磁大气簇射中产生缪子成分。在本文中，我们比较用最新 Fortran 版 CORSIKA 与 CORSIKA 8（其电磁成分使用 PROPOSAL 库）模拟的电磁簇射。尽管早期对 CORSIKA 8 电磁簇射的验证聚焦于较低能簇射，但近期 LPM 效应、光生缪子对及光强子相互作用的实现使得现在也能在高能下进行物理完整的比较。
引用
@article{arxiv.2308.07112,
title = {Validation of Electromagnetic Showers in CORSIKA 8},
author = {Alexander Sandrock and Jean-Marco Alameddine and Felix Riehn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.07112},
year = {2023}
}
备注
Proceedings of the 38th International Cosmic Ray Conference (ICRC) in Nagoya, Japan