Determination of the mass and energy of primary cosmic rays above 100 TeV
这项分析的目的是确定质量组成和能量的宇宙射线在能量超过100 TeV的基础上广泛的空气簇射的横向分布。在这里，我们提出了相当多的空气簇射观测重建的质量和能量的初级粒子。本文用详细的蒙特卡罗模拟对KASCADE型和NBU型表面阵列粒子探测器的宇宙线诱导空气簇射进行了重建。从模拟数据的分析中获得的一些观测值被用来推断初级粒子的性质，从与KASCADE和/或NBU数据的比较。由于EAS发展的强烈波动，与使用簇射大小或S600或S500或$N_{\rm {pe}}$等的独立分析相比，预计宇宙射线簇射的初级能量的确定可以提供更好的精度。此外，本研究还有助于区分强子宇宙射线和初级γ射线，以及测量宇宙线全粒子能谱。
2018-05-15 astro-ph.HE
Cosmic Ray Anisotropy as Signature for the Transition from Galactic to Extragalactic Cosmic Rays
通过计算银河系源发射的宇宙射线在地球上的各向异性，我们限制了从银河系到河外宇宙射线跃迁的能量。由于扩散近似在E/Z >~ 10^（16-17）eV时开始失效，我们使用银河系磁场模型并考虑其规则和湍流分量来传播单个宇宙射线（CR）。湍流场是在嵌套网格上生成的，该网格允许空间分辨率下降到秒差距的几分之一。假设银河系的CR源足够频繁，那么对于大部分较轻或中等的主要成分计算出的偶极子振幅超过了俄歇合作组在E ~ 10^18 eV附近测量到的偶极子边界。因此，在踝关节或以上的过渡将需要一个沉重的成分或一个相当极端的银河磁场强度>~ 10 μ G。此外，KASCADE-Grande的数据表明，在10^17 eV和10^18 eV之间的快速上升的质子贡献应该是河外起源的。如果重核在E >~ 10^18 eV处占主导地位，那么跃迁能量可以接近脚踝，如果银河系CR是由足够频繁的瞬变产生的，例如磁星。
2012-07-16 astro-ph.HE
Determination of cosmic-ray primary mass on an event-by-event basis using radio detection
我们提出了一种新的方法来区分轻和重的超高能宇宙射线原色事件的基础上，使用的信息，从无线电探测广泛的空气淋浴在MHz的频率。与其他确定初级宇宙线成分的方法类似，本文介绍的方法是基于探测到的无线电信号与多个初级宇宙线成分的蒙特卡罗模拟之间的比较。与其他方法不同的是，首先重建最大簇射发展的深度$X_{\rm max}$，将其与原色的性质联系起来，我们直接推断宇宙线的组成。该方法是最有效的倾斜阵雨的情况下，到达大天顶角相对于垂直地面，其中的方法的基础上确定的$X_{\rm max}$失去准确性。我们表明，65%和80%之间的歧视效率可以达到天顶角$θ\gtrsim 60^{\circ}$，即使在无线电探测的典型不确定性，包括淋浴能量的不确定性。我们的方法原则上可以应用于大型和稀疏的无线电阵列，设计与大无线电足迹的倾斜阵雨铭记，显着增加超高能宇宙射线成分研究的统计数据。
2019-03-14 astro-ph.HE
News from Cosmic Ray Air Showers (ICRC 2019 -- Cosmic Ray Indirect Rapport)
这份报告总结了红十字国际委员会第36届会议的宇宙射线间接（CRI）会议。几个高精度的空气簇射阵列的最新测量导致了能谱中新特征的发现：HAWC测量了$10^{13.5}\,$ eV附近轻组分（p+He）的软化;皮埃尔·俄歇天文台的测量表明，第二膝关节是至少在$100-200\,$ PeV范围内延伸的平滑特征，并且踝关节和切口之间的能谱-不能用简单的破幂定律来描述。质量组成的测量证实，组成是质子和原子核的变化混合物，至少高达几个$10\,$ EeV。几个合作的共同努力有助于更好地评估强子相互作用模型的缺陷，例如，通过量化模型中的μ介子赤字超过簇射能量。具有更高精度的各向异性测量通常证实了早期的结果。赤道偶极子的振幅和相位的变化表明，在第二个膝盖和脚踝之间的能量范围内，可能有一个从银河系到河外源的过渡。然而，无论是最具活力的银河系还是河外源都没有被发现，这仍然是一个主要的科学目标。除了更多的曝光，测量精度的提高和系统不确定性的降低将提供未来的进展。特别令人兴奋的是，建立了新的实验，并升级了现有的实验，以提高能量和质量组成的测量精度，例如，通过无线电天线和粒子探测器的结合。最后但并非最不重要的是，有一种趋势是，实验的设计可以同时瞄准宇宙射线、光子和中微子，这将有助于在最高能量下进行多信使天体物理学。
2019-10-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Determination of the Spin of the Black Hole Primary in LMC X-1
第一颗河外X射线双星LMC X-1于1969年被发现。在20世纪80年代，它的致密主黑洞被确定为第四个动力学黑洞候选者。最近，我们公布了黑洞质量和双星系统轨道倾角的精确值。在这些结果的基础上，我们分析了RXTE获得的53个X射线光谱，并使用其中18个光谱的选定样本，我们确定了黑洞的无量纲自旋参数为a* = 0.92（-0.07，+0.05）。这一结果考虑到了观测和模型参数不确定性的所有来源。这18个X射线光谱的平均值a* 的标准偏差仅为0.02，这些光谱是在几年的时间内获得的。当我们考虑我们完整的53个RXTE光谱样本时，我们发现自旋参数的值有点高，标准偏差也更大。最后，我们表明，我们的结果的基础上RXTE数据证实了我们的分析所选择的X射线光谱获得的XMM-牛顿，BeppoSAX和Ginga任务。
2009-06-29 astro-ph.HE
Precise determination of muon and EM shower contents from shower universality property
我们提出了两个新的方面广泛的空气簇射（EAS）的发展的普遍性，允许准确估计μ子和电磁（EM）簇射内容在两个独立的方式。在第一种情况下，为了得到μ子（或EM）信号在水切伦科夫探测器，它是足够的知道簇射最大值的垂直深度和总信号。在第二种情况下，EM信号可以从初级粒子能量和天顶角计算。在这两种情况下，μ子和EM信号的参数化几乎与初级粒子的性质、能量和天顶角无关。
2011-07-26 astro-ph.HE
Implications of gamma-ray and neutrino observations on source models of ultrahigh energy cosmic rays
高能宇宙射线（UHECR）的起源和性质仍然是未知的。然而，由于皮埃尔俄歇天文台和望远镜阵列的观测，在过去几年中取得了很大的进展。在$10^{18}$ eV以上，观察到的能谱呈现两个特征：在大约$10^{18.7}$ eV处斜率硬化，这被称为踝部，以及在大约$10^{19.6}$ eV处的抑制。从实验数据推断的组合物，解释通过使用目前的高能强子相互作用模型，似乎是轻的脚踝以下，显示出一种趋势，以较重的原子核的初级能量值的增加。目前的高能强子相互作用模型，更新使用大型强子对撞机的数据，仍然受到很大的系统不确定性，这使得很难解释的实验数据的组成。另一方面，众所周知，伽马射线和中微子是由UHECR在从其源传播期间产生的，这是它们与宇宙中存在的辐射场相互作用的结果。这些次级粒子在地球上的通量取决于UHECR的源模型，包括注入时的化学成分。因此，γ射线和中微子观测都可以用来约束UHECR的源模型，包括成分的方式是独立的高能强子相互作用模型。在这篇文章中，我将回顾最近的结果，通过使用最新的伽马射线和中微子的观测。
2019-05-21 astro-ph.HE
Cosmic ray composition measurements and cosmic ray background free gamma-ray observations with Cherenkov telescopes
宇宙线粒子引发的广延空气簇射（EAS）中的μ子分量携带着关于初级粒子身份的信息。我们表明，EAS的μ子含量可以测量在一个广泛的能量范围从10 - 100 TeV的超高能宇宙射线范围内使用宽视场成像大气切伦科夫望远镜观察强烈倾斜或接近水平的EAS从地面或从高空。在这种EAS中，来自μ子的切伦科夫发射形成了望远镜相机中EAS图像的独特分量（晕或尾）。我们表明，μ介子信号的检测可以用来测量组成的宇宙射线光谱的能量范围内的膝盖，脚踝和银河系到河外过渡。它也可以用来否决伽马射线观测中的宇宙射线背景。与KASCADE-Grande相比，该技术提供了在10 PeV以上的能带中对伽马射线通量的灵敏度提高两个数量级的可能性，并且与Pierre Auger天文台相比，在多EeV能带中的灵敏度提高了一个数量级。
2017-01-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
$X_\text{max}$ reconstruction from amplitude information with AERA
估算宇宙射线质量的标准方法是测量大气层中簇射极大值的深度（$X_\text{max}$）。这一深度与初级粒子的质量密切相关，因为它取决于初级粒子与大气成分的相互作用截面。利用俄歇工程无线电阵列（AERA）在30-80 MHz波段测量大范围空气簇射（EAS）的次级粒子发射的电场，可以在充分理解无线电发射机制的基础上确定簇射最大深度。射电探测器的占空比接近100%，因此有可能通过研究大量10 $^{17}$ eV以上的宇宙射线，从统计学上确定宇宙射线的质量组成。在这篇文章中，$X_\text{max}$重建方法的基础上的无线电信号的研究与AERA详细。
2016-09-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Determination of the proton-to-helium ratio in cosmic rays at ultra-high energies from the tail of the $X_{\rm max}$ distribution
本文提出了一种测量超高能宇宙射线中质子氦比的方法。它利用指数斜率，$Λ$，由空气淋浴实验测量的$X_{\rm max}$分布的尾部。该方法是相当强大的不确定性建模强子相互作用和系统误差的$X_{\rm max}$和能量，并可能存在的主要核比氦重。用空气簇射实验获得质子与氦的比率将是一项了不起的成就。为了量化的质量组成分析，尽管强子的不确定性，我们引入作为一个度量的“分析指标”的一个特定的质量敏感变量的适用性，并找到一个改进的性能相比，目前在文献中使用的其他变量的$Λ$方法。在$X_{\rm max}$分布的尾部中的事件的分数可以提供关于在初级束中比氦重的原子核的存在的附加信息。
2016-10-19 astro-ph.HE
Comparing the energy spectra of ultra-high energy cosmic rays measured with EAS arrays
利用巨型广延空气簇射（EAS）阵列测量的超高能宇宙射线（CR）能谱显示出通量强度和/或CR能量估计值之间的差异超过了实验误差。由于在快速下降的能谱的存在下测量量的分散而引起的众所周知的强度校正因子不足以解释发散。系统能量测定误差的另一个来源，提出了关于带电粒子密度测量的表面阵列，这是由于简化（即叠加近似）在核-核相互作用的描述适用于簇射建模。利用必要的修正因子，在实验误差范围内得到一致的CR能谱。巨型阵列的能量尺度的残余差异可以归因于所使用的EAS检测技术的实际整体精度。CR加速和传播模型模拟使用的倾角和脚踝的情况下，从银河系到河外CR组件的过渡与EAS阵列观察到的组合能谱是一致的。
2010-02-12 astro-ph.HE
Precise determination of muon shower content from shower universality property
结果表明，只要知道簇射最大值的垂直深度和地面探测器的总信号，就可以对μ子簇射含量进行高精度的估计。该估计几乎不依赖于初级能量和粒子类型以及天顶角。对QGSJET II/Fluka相互作用模式的21500个簇射进行了研究，这些簇射由能量范围$\log10(E)$ [eV]=18.5- 20的谱$E^{-1}$产生，并且在天顶角间隔$θ=0^\circ-65^\circ$的$\cos^2θ$中均匀分布。
2009-10-23 astro-ph.HE
Meaurement of Cosmic Ray elemental composition from the CAKE balloon experiment
CAKE（Cosmic Abundances below Knee Energies）是一个原型气球实验，用于确定电荷谱和Z $>$ 10的初级宇宙射线（CR）的丰度。它是一种无源仪器，由多层CR 39和Lexan核径迹探测器制成;它对Fe核的几何接受度为$\sim$ 0.7 m $^2$ Sr。文中介绍了初级宇宙射线的扫描和分析策略、离线滤波算法和自动跟踪算法，以及由此得到的CR电荷分布和丰度。
2009-12-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Determination of the invisible energy of extensive air showers from the data collected at Pierre Auger Observatory
为了利用荧光探测技术从宇宙射线的大范围空气簇射中获得宇宙射线的初级能量，需要在测得的量热能量中加入不可见能量。不可见能量是由粒子携带的能量，这些粒子没有将其所有能量沉积在大气中。它传统上是使用蒙特卡罗模拟计算的，这取决于假设的初级粒子质量和中微子和μ子产生的模型预测。在这项工作中，不可见的能量直接从皮埃尔俄歇天文台探测到的事件中获得。所采用的方法是基于地面上μ介子数的测量值与簇射的不可见能量之间的相关性。通过使用它，与未知的质量组成和高能强子相互作用模型相关的系统不确定性显着降低，以这种方式改善了天文台能量标度的估计。
2019-05-10 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Calculation of rescaling factors and nuclear multiplication of muons in extensive air showers
从领先的宇宙线实验获得的最新结果表明，使用LHC调谐强子相互作用模型的模拟低估了大量的空气簇射中的μ子的数量相比，实验数据。这就是所谓的μ子赤字问题。确定空气簇射中μ子分量对于推断初级粒子的质量至关重要，而初级粒子的质量又是确定超高能宇宙射线源的关键因素。本文提出了一种新的方法来推导探测器中μ子信号，该方法利用总的重建信号与模拟信号之间的差与天顶角基本无关，而是取决于初级宇宙射线的质量这样的方法不仅提供了一个机会来测试/校准强子相互作用模型，而且还得到了$β$指数，它描述了一个簇射中的μ子数量的增加作为一个函数的能量和质量的初级宇宙线。详细的模拟显示了$β$指数对强子相互作用性质的依赖性，因此确定这个参数对于理解μ子亏损问题是很重要的。我们验证了EPOS-LHC和QGSJetII-04强子相互作用模型的蒙特卡罗模拟的方法，并表明，这种方法使我们能够恢复EPOS-LHC和QGSJetII-04之间的μ子信号的比例和平均$β$指数的研究系统，在不到百分之几。这是分析中包括的每个初级的μ子信号的良好恢复的结果。
2023-01-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Scintillator Surface Detector of the Pierre Auger Observatory
为改进原初宇宙线粒子质量测量以探究其起源与性质，奥格天文台升级项目AugerPrime为现有水切伦科夫表面探测器站添加闪烁体探测器，通过两类探测器对电磁粒子和μ子的响应差异提升质量组成测量能力。
2025-07-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Latest results from the Pierre Auger Observatory
介绍了皮埃尔俄歇天文台的最新观测结果。其中包括测量超高能宇宙射线的光谱、各向异性和成分。在$4\times 10^{18}$ ~eV处测量光谱的踝，并且观察到与GZK效应一致的高于$3\times 10^{19}$ ~eV的抑制。在能量高于$5.5\times 10^{19}$ ~eV时，发现与附近河外天体分布的相关性，包括在最近的射电大声活动星系半人马座~A方向附近的过量。对簇射最大值的深度及其波动的测量表明，初级宇宙射线的平均质量（根据强子相互作用模型的标准外推）是逐渐变化的，这一结果与主要由质子组成的光成分一致，质子的能量只有几个$\times 10^{18}$ ~eV，接近于$4\times 10^{19}$ ~eV的铁核的预期。上界的光子分数和中微子流量也得到了。
2011-01-10 astro-ph.HE hep-ph
Electron and Positron Fluxes in Primary Cosmic Rays measured with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station
将讨论国际空间站上的阿尔法磁谱仪（AMS-02）对初级宇宙射线电子通量和正电子通量的精确测量。电子通量和正电子通量都需要一个超越单一幂律谱的描述。电子通量和正电子通量都在~30 GeV时改变其行为，但通量的大小和能量依赖性显着不同。在20和200 GeV之间，正电子光谱指数明显比电子光谱指数硬。光谱指数与能量的不同行为的确定是一个新的观察，并提供了宇宙射线电子和正电子的起源的重要信息。
2017-01-25 astro-ph.HE
On the influence of statistics on the determination of the mean value of the depth of shower maximum for ultra high energy cosmic ray showers
超高能宇宙射线的化学成分仍不确定。皮埃尔·俄歇天文台和HiRes协作组在测量阵雨达到最大发展Xmax时的平均值和大气深度波动方面获得的最新结果不一致。通过与空气簇射模拟的比较可以看出，虽然俄歇数据可以解释为能量大于~ 2-3x10^18 eV的重核逐渐跃迁，但HiRes数据与质子占主导地位的组成一致。在参考文献[1]中，有人提出，对俄歇观测到的Xmax平均值与质子期望值的偏差的一种可能的解释，可能源于Xmax分布的近似指数形状所产生的统计偏差，以及作为初级能量函数的事件数的减少。在本文中，我们考虑一个更好的描述的Xmax分布，并表明，可能的偏差在俄歇数据是至少一个数量级小于一个假设指数分布时得到的。因此，我们的结论是俄歇数据的质子预期的偏差是不可能解释这样的统计效应。
2012-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Overview of MHz air shower radio experiments and results
在本文中，我提出了一个审查的主要结果，在过去的10年中，在宇宙射线的空气簇射在MHz范围内的无线电探测领域。所有实验的所有结果都不能在这里报告，所以我将更多地关注结果而不是实验本身。现代实验始于2003年，使用CODALEMA和LOPES。2006年，小型自主原型装置安装在皮埃尔俄歇天文台，以帮助设计俄歇工程无线电阵列（AERA）。我们将讨论无线电数据分析和确定初级宇宙射线特征的主要方面：到达方向、电场的横向分布、与初级能量的相关性、发射机制和对宇宙射线成分的敏感性。
2013-02-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Determination of the Cosmic-Ray Chemical Composition: Open Issues and Prospects
宇宙射线是从太空到达地球的相对论粒子。尽管在实验和理论研究方面都做了很大的努力，但它们的起源仍然是未知的。了解其性质的主要关键之一是确定其化学成分作为一次能源的函数。在本文中，我们回顾了$10^{15}$ eV以上的质量组成的测量。我们首先总结了空气簇射物理学的主要方面，是相关的成分分析。我们讨论的组成测量使用光学，无线电和表面探测器和目前的高能强子相互作用模型，用于解释实验数据的限制。我们还回顾了在不同的实验中进行的光子和中微子搜索，除了对理解宇宙射线的性质很重要之外，还可以提供有关最高能量通量中重元素或轻元素丰度的相关信息。最后，我们总结了目前正在计划或正在开发的未来组成测量。
2022-12-22 astro-ph.HE
On the mass composition of primary cosmic rays in the energy region 10^15-10^16 eV
本文介绍了一种测定初级宇宙线质量成分的方法。数据处理的理论模型是将积分μ子多重数谱表示为对应于不同原始核的μ子多重数谱的叠加。该方法包括两个阶段。在第一阶段，根据EAS谱与μ子总数（E_mu > 235 GeV）的关系，确定了初始核分数的允许区间f_i。在第二阶段，用拟合方法缩小f_i的容许区间。我们使用的实验数据的高多重μ介子事件（n_mu > 114）在Baksan地下闪烁望远镜收集。在三组分（质子、氦和重核）的框架下，定义了10^15-10^16 eV区域的质量组成：f_p = 0.235 +-0.02，f_He = 0.290 +-0.02$，f_H = 0.475 +-0.03。
2011-12-21 astro-ph.HE hep-ph
Fitting fractions of the $X_{\rm max}$ distributions at ultra high energies
超高能宇宙线（UHECR）的质量组成可以从测量的$X_{\rm max}$分布推断，通过拟合它们与Monte Carlo（MC）预测不同的主要种类的核在每个能量区间。基于蒙特卡罗（MC）模拟，我们表明，一个适当的方法是适合所观察到的$X_{\rm max}$分布与所有可能的组合元素从一个大的一组原色（在我们的情况下，p，He，C，N，O，Ne，Si和Fe），并找到“最佳组合”的元素，最好地描述所观察到的$X_{\rm max}$分布。我们将这种方法应用于Pierre Auger（2014）和望远镜阵列（TA）（2016）天文台分别在能量范围$\lg E (\rm eV) =$ [17.8 - 19.3]和$\lg E (\rm eV) =$ [18.2 - 19.0]中记录的$X_{\rm max}$分布，通过采用QGSJETII-04强子相互作用模型的MC预测。从这两个数据集得到的结果表明，UHECR的质量组成是由质子和He核（$\gtrsim 70\%$），目前调制其丰度作为一个功能的主要能源，但保持其总和大致恒定。我们进行了间接比较两个实验测量的两个数据集，发现在\textit{ankle}（$\lg E (\rm eV) \sim 18.7$）周围和以上的一些能量箱的兼容性良好的程度，但在较低的能量恶化。我们认为，目前的方法，完成不同的强子相互作用模型的预测，可以用于质量组…
2021-09-06 astro-ph.HE
Evidence for a mixed mass composition at the `ankle' in the cosmic-ray spectrum
我们报告的第一次测量超高能宇宙射线的簇射最大值的深度和信号之间的相关性，在水的空气簇射的切伦科夫站同时登记的荧光和表面探测器的皮埃尔俄歇天文台。这种相关测量是混合式空气簇射观测台的一个独特功能，对电磁和μ子分量都很敏感。它允许在宇宙射线通量的初级质量的传播的准确测定。到目前为止，主要质量传播的约束条件一直由系统的不确定性。目前的相关测量不受系统学的影响，在测量阵雨最大值的深度或在水切伦科夫站的信号。分析依赖于一般的特点，因此也是强大的强子事件发生器的不确定性。观测到的$\lg(E/{\rm eV})=18.5-19.0$“脚踝”附近能量范围的相关性与纯初级宇宙射线成分的预期有很大不同。由质子和氦组成的轻组分同样与观测结果不一致。数据很好地解释了混合组成，包括原子核质量$A > 4$。因此，像质子倾角模型这样的假设，几乎是纯成分的，不适合作为地球上超高能宇宙射线通量的唯一解释。
2016-11-22 astro-ph.HE
Determination of the absolute energy scale of extensive air showers via radio emission: systematic uncertainty of underlying first-principle calculations
最近，利用无线电发射测定大范围空气簇射的能量已被证明是精确和准确的。特别是，无线电探测为独立测量宇宙射线的绝对能量标度提供了机会，因为辐射能量（以无线电信号形式辐射的能量）可以使用不涉及自由参数的第一原理计算来预测，并且无线电波的测量不受大气中任何显著吸收或散射的影响。为了量化与这种方法相关的不确定性，我们整理了各种贡献的不确定性，我们验证的一致性，通过比较蒙特卡罗模拟与两个代码的COREAS和ZHAireS的辐射能量计算微观模拟代码。我们比较了大量的模拟与不同的初级能量和淋浴方向，并观察到差异的辐射能量预测为30 - 80 MHz频段的5.2%。这相当于确定宇宙射线绝对能量标度的不确定度为2.6%。我们的结果具有普遍的有效性，并可以直接建立在实验工作的基础上的无线电发射测量的宇宙射线能量标度的校准。
2018-07-17 astro-ph.HE
Composition determination of cosmic rays from the muon content of the showers
超高能宇宙射线的起源和性质仍然是一个谜。然而，由于皮埃尔俄歇天文台和望远镜阵列的观测，近年来取得了很大进展。特别是，人们认为，作为能量的函数的宇宙射线的成分信息可以在理解其起源方面发挥重要作用。大范围空气簇射的μ子含量和簇射最大值的大气深度是主要质量组成的最佳指标。在这项工作中，我们考虑了一个极大似然的方法来进行质量组成分析的基础上测量的μ子地下μ子探测器的数量。分析是基于数值模拟的阵雨。探测器引入的效应和用于重建实验数据的方法也通过使用模拟淋浴的信息作为输入的专用模拟来考虑。为了说明该方法的使用，我们考虑AMIGA（俄歇μ子和填充地面阵列），皮埃尔俄歇天文台的低能量扩展，直接测量广泛的空气簇射的μ子含量。我们还详细研究了使用不同的高能强子相互作用模型的组成分析的影响。据发现，百分之几的预测μ子的数量之间的差异有显着的组成确定的影响。
2020-10-01 astro-ph.HE
The energy-spectrum of light primaries in the range from 10^{16.6} to 10^{18.2} eV
KASCADE实验的Grande扩展数据使我们能够研究能量超过10^{16} eV的初级宇宙射线引起的大范围空气簇射。事件的能量是根据在110 m a.s.l.高度测量的带电粒子数（Nch）和μ子数（Nμ）来估计的。虽然这两个数字的组合用于能量，但比率定义了主质量（组）。最近用KASCADE-Grande测量的组合轻和中等质量分量的光谱被发现在10^{16.3}和10^{18} eV之间的能量范围内符合单一幂律和破幂律。在这方面的贡献，我们将提出调查的可能结构的光谱中的光原色增加统计数据，从一个更大的数据集，包括最近的测量，并通过使用一个更大的基准面积比以前的研究。利用更好的统计精度和优化的增强光原色的选择标准，我们发现了能量为10^{17.08+-0.08} eV的光分量的光谱硬化（踝）的证据。
2013-08-08 astro-ph.HE
Mass Composition of UHECRs from $X_{\rm max}$ Distributions Recorded by the Pierre Auger and Telescope Array Observatories
在这篇论文中，我们从皮埃尔·俄歇（2014）和望远镜阵列（TA）（2016）天文台记录的$X_{\rm max}$分布的测量结果中推断出超高能宇宙射线（UHECR）的质量组成，通过将它们与来自大量主要物质的蒙特卡罗（MC）模板的所有可能组合进行拟合（p，He，C，N，O，Ne，Si和Fe）的强子相互作用，与EPOS-LHC，QGSJETII-04和Sibyll 2.1强子相互作用模型所预测的一致。我们使用从一个实验在每个能量间隔重建的原子核的各个分数，以建立等效的MC $X_{\rm max}$分布，我们与其他实验的实验$X_{\rm max}$分布进行比较，应用不同的统计检验的兼容性。从两个实验中得到的结果证实了UHECR的质量组成（$\gtrsim$ $70\%$）由质子和He核控制{在所研究的能量范围内$\lg E (\rm eV)$ = [17.8- 19.3]（俄歇）和$\lg E \rm (eV)$ = [18.2- 19.0]（TA）}。两个实验记录的$X_{\rm max}$分布之间的间接比较表明，两个数据集的兼容性程度是好的，甚至在一些高能量间隔，特别是在脚踝以上（$\lg E (\rm eV) \sim 18.7$）的优秀。然而，我们的研究表明，在低能量下，为了协调两个实验的结果，需要进一步努力进行数据分析。
2021-09-09 astro-ph.HE hep-ph
Determination of Black Hole Masses in Galactic Black Hole Binaries using Scaling of Spectral and Variability Characteristics
我们提出了一个研究的X射线光谱和时间属性之间的相关性，从一些银河系黑洞（BH）的双星在硬软态光谱演化。我们分析了用RXTE观测到的8个BH源的17个跃迁事件。我们的标度技术BH质量测定使用的光谱指数和准周期振荡（QPO）频率之间的相关性。此外，我们使用索引和磁盘“种子”组件的归一化之间的相关性来交叉检查BH质量测定和估计到源的距离。虽然两个给定源的指数QPO相关性包含关于这些源中BH质量的比率的信息，但指数归一化相关性取决于BH质量的比率和距离平方比。事实上，指数归一化相关性也揭示了指数质量吸积率饱和效应，给定的磁盘“种子”光子供应的归一化是成比例的磁盘质量吸积率。我们提出的论点，这种观测建立的指数饱和效应是一个签名的批量运动（收敛）流到黑洞这是早期预测的动态康普顿化理论。我们使用GRO J1655-40作为主要参考源，其中BH质量，距离和倾角通过动态测量进行评估，在其他银河系BH源中具有前所未有的精度。我们应用我们的标度技术来确定天鹅座X-1，GX 339-4，4U 1543-47，XTE J1550-564，XTE J1650-500，H 1743-322和XTE J1859-226的BH质量和距离。良好的协议，我们的结果与已知值的BH质量和距离的来源提供了一个独立的验证我们的缩放技术。
2009-02-17 astro-ph.HE
The Pierre Auger Observatory: results on the highest energy particles
皮埃尔·奥杰天文台的设计目的是研究已知最高能的粒子，即超高能宇宙射线。该观测站占地3000平方公里，结合了两种不同的探测技术来研究初级宇宙射线与大气相互作用产生的巨大粒子簇射。对簇射的分析使人们能够提取关于初级宇宙射线的性质及其起源的信息。此外，研究这些粒子与大气的相互作用提供了一个独特的窗口，可以研究能量比目前最高能量的人造加速器高出一个数量级的粒子物理学。在这方面的贡献选择的结果，重点是主要的质量组成，确定的μ介子的数量，这是敏感的簇射强子相互作用，和测量的质子-空气截面在sqrt（S）= 57 TeV。对于最后一个主题，将与使用加速器的质子-质子截面测量相联系。宇宙射线能谱和超高能光子和中微子的搜索结果，也将被讨论。
2013-07-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
