Гадронна фізика надвисоких енергій в обсерваторії П’єра Оже: мюонні вимірювання

Гадронна фізика надвисоких енергій в обсерваторії П’єра Оже: мюонні вимірювання

The Pierre Auger Observatory, the world’s largest observatory of ultra-high-energy cosmic rays (UHECR), offers a unique insight into the properties of hadronic interactions occurring in air showers at energies well above those reached at human-made accelerators. The key probe into the hadronic inter...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2024
Автори: Ebr, J., for the Pierre Auger Collaboration
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Publishing house "Academperiodika" 2024
Теми:
космiчнi променi ультрависоких енергiй
гадроннi взаємодiї
мюони
Онлайн доступ:https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023516
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Ukrainian Journal of Physics

Репозитарії

Ukrainian Journal of Physics
id ujp2-article-2023516
record_format ojs
institution Ukrainian Journal of Physics
baseUrl_str
datestamp_date 2024-12-03T12:24:32Z
collection OJS
language English
topic космiчнi променi ультрависоких енергiй
гадроннi взаємодiї
мюони
spellingShingle космiчнi променi ультрависоких енергiй
гадроннi взаємодiї
мюони
Ebr, J.
for the Pierre Auger Collaboration
Гадронна фізика надвисоких енергій в обсерваторії П’єра Оже: мюонні вимірювання
topic_facet космiчнi променi ультрависоких енергiй
гадроннi взаємодiї
мюони
ultra-high-energy cosmic rays
hadronic interactions
muons
format Article
author Ebr, J.
for the Pierre Auger Collaboration
author_facet Ebr, J.
for the Pierre Auger Collaboration
author_sort Ebr, J.
title Гадронна фізика надвисоких енергій в обсерваторії П’єра Оже: мюонні вимірювання
title_short Гадронна фізика надвисоких енергій в обсерваторії П’єра Оже: мюонні вимірювання
title_full Гадронна фізика надвисоких енергій в обсерваторії П’єра Оже: мюонні вимірювання
title_fullStr Гадронна фізика надвисоких енергій в обсерваторії П’єра Оже: мюонні вимірювання
title_full_unstemmed Гадронна фізика надвисоких енергій в обсерваторії П’єра Оже: мюонні вимірювання
title_sort гадронна фізика надвисоких енергій в обсерваторії п’єра оже: мюонні вимірювання
title_alt Ultra-High-Energy Hadronic Physics at the Pierre Auger Observatory: Muon Measurements
description The Pierre Auger Observatory, the world’s largest observatory of ultra-high-energy cosmic rays (UHECR), offers a unique insight into the properties of hadronic interactions occurring in air showers at energies well above those reached at human-made accelerators. The key probe into the hadronic interactions has, for a long time, been the number of muons arriving at the ground, which can be directly measured at Auger for energies up to 10 TeV using dedicated underground muon detectors or estimated through the observation of highly inclined showers using the surface detector of the Observatory. Further information can be obtained using the hybrid character of the Observatory, which allows the simultaneous observation of the longitudinal development of the shower with the fluorescence (and lately also radio) detector and the ground signal with the surface detector. Several different analyses using hybrid data show a discrepancy between the predictions of simulations based on the latest hadronic interaction models and data. This discrepancy has been long interpreted as a deficit in the number of muons predicted by the simulations with respect to the data. A new analysis using a global fit of the data on selected hybrid showers has shown that the disagreement between models and data is more complex and also involves the predictions for the depths of the maxima of the longitudinal shower development. At the same time, measurements of shower-to-shower fluctuations using inclined hybrid events show good agreement with the predictions, suggesting that the observed muon discrepancy is rather the result of a gradual accumulation of small changes during the shower development than of a major change in the properties of the first interaction. Recently, the Observatory has undergone an upgrade, which includes several components aimed at a significant improvement in the measurement of the muon content of the air showers.
publisher Publishing house "Academperiodika"
publishDate 2024
url https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023516
work_keys_str_mv AT ebrj ultrahighenergyhadronicphysicsatthepierreaugerobservatorymuonmeasurements
AT forthepierreaugercollaboration ultrahighenergyhadronicphysicsatthepierreaugerobservatorymuonmeasurements
AT ebrj gadronnafízikanadvisokihenergíjvobservatoríípêraožemûonnívimírûvannâ
AT forthepierreaugercollaboration gadronnafízikanadvisokihenergíjvobservatoríípêraožemûonnívimírûvannâ
first_indexed 2024-12-15T20:36:04Z
last_indexed 2024-12-15T20:36:04Z
_version_ 1818540103359791104
spelling ujp2-article-20235162024-12-03T12:24:32Z Ultra-High-Energy Hadronic Physics at the Pierre Auger Observatory: Muon Measurements Гадронна фізика надвисоких енергій в обсерваторії П’єра Оже: мюонні вимірювання Ebr, J. for the Pierre Auger Collaboration космiчнi променi ультрависоких енергiй гадроннi взаємодiї мюони ultra-high-energy cosmic rays hadronic interactions muons The Pierre Auger Observatory, the world’s largest observatory of ultra-high-energy cosmic rays (UHECR), offers a unique insight into the properties of hadronic interactions occurring in air showers at energies well above those reached at human-made accelerators. The key probe into the hadronic interactions has, for a long time, been the number of muons arriving at the ground, which can be directly measured at Auger for energies up to 10 TeV using dedicated underground muon detectors or estimated through the observation of highly inclined showers using the surface detector of the Observatory. Further information can be obtained using the hybrid character of the Observatory, which allows the simultaneous observation of the longitudinal development of the shower with the fluorescence (and lately also radio) detector and the ground signal with the surface detector. Several different analyses using hybrid data show a discrepancy between the predictions of simulations based on the latest hadronic interaction models and data. This discrepancy has been long interpreted as a deficit in the number of muons predicted by the simulations with respect to the data. A new analysis using a global fit of the data on selected hybrid showers has shown that the disagreement between models and data is more complex and also involves the predictions for the depths of the maxima of the longitudinal shower development. At the same time, measurements of shower-to-shower fluctuations using inclined hybrid events show good agreement with the predictions, suggesting that the observed muon discrepancy is rather the result of a gradual accumulation of small changes during the shower development than of a major change in the properties of the first interaction. Recently, the Observatory has undergone an upgrade, which includes several components aimed at a significant improvement in the measurement of the muon content of the air showers. Обсерваторiя П’єра Оже, найбiльша у свiтi обсерваторiя космiчних променiв надвисоких енергiй (UHECR), пропонує унiкальнi можливостi дослiдження властивостей гадронних взаємодiй, якi проявляються в атмосферних зливах космiчних променiв при енергiях, що значно перевищують досягнутi на створених людиною прискорювачах. Ключовим джерелом iнформацiї про гадроннi взаємодiї довгий час були мюони, що досягають земної поверхнi, кiлькiсть яких можна безпосередньо вимiряти в обсерваторiї Оже при енергiях до 10 ТеВ спецiальними пiдземними детекторами мюонiв або оцiнити методом спостереження сильно нахилених злив частинок за допомогою поверхневого детектора обсерваторiї. Додаткову iнформацiю можна отримати завдяки гiбридному характеру обсерваторiї, яка дозволяє одночасно спостерiгати за поздовжнiм розвитком зливи за допомогою флуоресцентного детектора (а останнiм часом також радiодетектора) та наземного сигналу вiд поверхневого детектора. Кiлька рiзних дослiджень iз використанням гiбридних даних вказують на розбiжнiсть мiж прогнозами моделювання, заснованими на останнiх моделях гадронної взаємодiї, i спостережуваними даними. Новий аналiз iз застосуванням повної вiдповiдностi даних про зливи частинок, отриманих гiбридним методом, показав, що розбiжностi мiж моделями та спостережуваними даними є бiльш комплексними i включають прогнози щодо максимальної глибини поздовжнього розвитку зливи. У той самий час вимiрювання флуктуацiй вiд зливи до зливи з використанням гiбридного пiдходу демонструють хорошу узгодженiсть спостережуваних даних iз прогнозами у припущеннi, що невiдповiднiсть у кiлькостi мюонiв є скорiше результатом поступового накопичення невеликих змiн пiд час розвитку зливи, нiж кардинальної змiни властивостей першої взаємодiї. Нещодавно в обсерваторiї була проведена модернiзацiя, яка включає кiлька компонентiв, спрямованих на значне покращення вимiрювання мюонної компоненти в атмосферних зливах космiчних променiв. Publishing house "Academperiodika" 2024-12-03 Article Article application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023516 10.15407/ujpe69.11.792 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 69 No. 11 (2024); 792 Український фізичний журнал; Том 69 № 11 (2024); 792 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe69.11 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023516/3207 Copyright (c) 2024 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine

Схожі ресурси