مطالعة تأثیر برهم‌کنش‌های پراشیده بر مشاهده‌پذیرهای آبشارهای گستردة هوایی

صادقی نژاد, نگین; سهیلی, سوژا; وزیری, محمد

doi:10.22055/jrmbs.2024.19750

مطالعة تأثیر برهم‌کنش‌های پراشیده بر مشاهده‌پذیرهای آبشارهای گستردة هوایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

¹ بخش فیزیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

² گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمان، کرمان، ایران

10.22055/jrmbs.2024.19750

چکیده

مدل‌سازی بهمن‌های گستردة هوایی و دست‌یابی به‌اطلاعات منشأ پرتوهای کیهانی با انرژی بالا به توصیف برهم‌کنش‌های هادرونی (در محدودة انرژی برخوردهایLHC و بیشتر) وابسته است. انتظار می‌رود وقوع رخدادهای پراش در برهم‌کنش‌های هادرونی، تأثیر چشم‌گیری در مشاهده‌پذیرهای بهمن‌های گستردة هوایی داشته باشد و از آنجا که یک راه متفاوت انتقال انرژی به جو را تأمین می‌کند، خصوصیات نمایة بهمن را تغییر دهد. به‌طور خاص در این پژوهش، عمق بیشینه و تعداد بیشینة ذرات ثانویة بهمن‌های گستردة هوایی با درنظرگرفتن رخدادهای پراشیده اندازه‌گیری شده است. نتایج به‌دست آمده از این نوشتار، گسترش کندتر بهمن، افزایش عمق بیشینه و کاهش تعداد ذرات بیشینه در حضور برهم‌کنش‌های پراشیده را پیش‌بینی می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

شاخه‌های میان‌رشته‌ای

عنوان مقاله [English]

Studying the influence of diffractive interactions on observables of extensive air showers

نویسندگان [English]

Negin Sadeghi Nejad ¹
sozha sohaily ¹
mohammad vaziri ²

¹ Department of Physics, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran

² Physics Group, Faculty of Science, Islamic Azad University of Kerman, Kerman, Iran

چکیده [English]

Modeling extensive air showers and obtaining high-energy cosmic rays' origin information depends on the description of hadronic interactions (in the energy range of LHC collisions and more). Diffraction events in hadronic interactions are expected to be well-effective in observables of extensive air showers and affect shower characteristics profile since it provides a different way of transferring energy to the atmosphere. In particular, in this research, the maximum depth and the maximum number of secondary particles of extensive air showers with diffractive events have been measured. The results obtained from this article, predicts slower shower distribution, an increase in the maximum depth and a decrease in the maximum number of particles in the presence of diffractive interactions.

کلیدواژه‌ها [English]

Cosmic rays
Extensive air showers
longitudinal development of showers
Hadronic interactions
Diffraction

مراجع

[1] F. Halzen, A.D. Martin, Quarks and Leptons, John Willey and Sons (1984).

[2] A. Aktas et al. (H1 Collab.), Diffractive Deep Inelastic Scattering with a Leading Proton at HERA, European Physical Journal C 48, (2006) 749-766. https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-006-0046-0.

[3] J.R. Forshaw, D.A. Ross, Quantum Chromodynamics and the Pomeron, Cambridge University Press (1997).

[4] R. Luna, A. Zepeda, Influence of diffractive interactions on cosmic ray air showers, Physical Review D 70 (2004) 114034. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevD.70.114034

[5] J. Sciutto, The AIRES system for air shower simulations. An update. arXiv:astro-ph/0106044 (2001)

[6] F. Riehn et al, Hadronic interaction model SIBYLL 2.3d and extensive air shower, Physical Review D 102 (2020), 063002. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.102.063002

[7] K. Ohashi, H. Menjo, Y. Itow, MC study for the effect of diffractive events on air shower developments, proceedings of science, vol 356 (The 4th KMI International Symposium), (2019). https://pos.sissa.it/356/026/

[8] K. Ohashi, H. Menjo, Y. Itow, T. Sako, K. Kasahara, Simulation study on the effects of diffractive collisions on the prediction of the observables in ultra-high-energy cosmic ray experiments, Progress of Theoretical and Experimental Physics (2015). https://academic.oup.com/ptep/article/2021/3/033F01/6132351

[9] T. Pierog, Hadronic Interactions and Air Showers: Where Do We Stand?, EPJ Web of Conferences 208, (2019) 02002. https://doi.org/10.1051/epjconf/201920802002

[10] D. Heck J. Knapp, J.N. Capdevielle, G. Schatz, T. Thouw, Report FZKA 6019 (1998) Forschungszentrum Karlsruhe. https://www.ikp.kit.edu/ corsika/70.php