Probing the cosmic ray mass composition in the knee region through TeV secondary particle fluxes from solar surroundings
通过对宇宙射线与太阳周围物质和辐射相互作用产生的高能γ射线、μ子和中微子的研究，探讨了估算初级宇宙射线能谱膝点以上质量组成的可能性。发现太阳$15^{o}$附近TeV的γ射线、μ子和中微子的理论通量对PeV能量范围内的宇宙射线的质量成分很敏感。通过未来的实验，这种TeV的伽马射线/中微子的检测的实验前景进行了讨论。
2017-03-15 astro-ph.HE
Testing chemical composition of highest energy comic rays
本文研究了最高能量宇宙射线引起的空气簇射中簇射极大值深度分布的基本特征。它们的平均值和宽度之间的一致性，以及它们的能量依赖性进行了讨论，在一个简单的现象学模型的淋浴发展独立的假设高能量相互作用的详细功能。结果表明，可靠的信息，主要物种可以在分区方法。我们提出的例子表明初级宇宙射线的质量组成的变化的影响。
2013-09-23 astro-ph.HE
Spectra and Mass Composition of Ultrahigh-Energy Cosmic Rays from Point Sources
我们提出的光谱和质量组成的宇宙射线入射到地球的能量范围（0.5-2）10^20 eV。作为它们的来源，我们考虑距离小于40 Mpc的塞弗特星系，遵循这种中等功率物体的加速度模型。假设源处粒子的质量组成是混合的。生成光谱由函数E^（-g 0）描述，其中g 0是任意参数。结果表明，采用的假设，使它能够描述由HiRes和皮埃尔俄歇天文台提供的实验数据，使用不同的g 0值。
2012-04-25 astro-ph.HE
Mass composition of cosmic rays above 0.1 EeV by the Yakutsk array data
本文介绍了超高能和质量组成的宇宙射线的广延空气簇射（X $_{max}$）的纵向发展结果。X $_{max}$的测量是基于1974-2014年期间雅库茨克阵列切伦科夫辐射的观测数据。在10 $^{16}$ -5.7 $\cdot$ 10 $^{19}$ eV的能量范围内重建了单个簇射的级联曲线和最大X $_{max}$的深度。结果表明，参数dX $_{max}$ / dE在大气中的位移速率是非线性的，与能量有关。这样的特征表明质量组成的变化，这通过X $_{max}$在该能量区域中的波动来证实。宇宙射线的成分是用QGSJetII-04模型通过插值确定的。
2019-08-05 astro-ph.HE
The Energy Spectrum of Cosmic Rays above 10$^{17.2}$ eV Measured by the Fluorescence Detectors of the Telescope Array Experiment in Seven Years
望远镜阵列（TA）实验是北半球观测超高能宇宙射线的最大探测器。TA南两站的荧光探测器是新建的，现已完成7年的稳定运行。荧光检测器的单目分析的一个优点是，与立体观测或与表面检测器阵列的重合等其他技术相比，宇宙射线的能量阈值更低，从而允许测量覆盖能量的三个数量级的能谱。分析在这七年中收集的数据，我们报告的宇宙射线的能量谱覆盖了广泛的能量范围以上10 $^{17.2}$ eV的荧光探测器测量和比较与以前发表的结果。
2016-04-04 astro-ph.HE
A minimal width of the arrival direction distribution of ultra-high energy cosmic rays detected with the Yakutsk array
本文介绍了雅库茨克阵列在1974- 2008年观测期间探测到的超高能宇宙射线到达方向各向异性的搜索结果，以及目前工作的其他巨型广泛空气簇射阵列的可用数据。一种分析方法的基础上比较的最小宽度的分布在赤道坐标。结果，在$99.5\%$显著性水平上拒绝了到达方向各向同性的假设。根据雅库茨克阵列和望远镜阵列实验数据推断的最新迹象，观测到的最小分布宽度的减少可以用宇宙射线源在能量间隔和天空区域的存在来解释。
2015-02-26 astro-ph.HE
Studying the nuclear mass composition of Ultra-High Energy Cosmic Rays with the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·俄歇天文台的荧光探测器测量大气深度$X_{max}$，高能空气簇射的纵向轮廓在此达到最大值。这对宇宙射线的核质量组成很敏感。由于其混合设计，皮埃尔俄歇天文台还提供从表面探测器获得的独立实验观测数据，用于研究核质量组成。我们提出了$X_{max}$分布和更新的平均值和RMS值在不同的能量箱，并比较它们的预测不同的核质量的初级粒子和强子相互作用模型。我们还提出了来自地面水平组件的组成敏感的参数的结果。
2012-01-30 astro-ph.HE
A search for small and medium scale anisotropy of cosmic rays above 1 PeV registered at the Tunka-133 array
利用Tunka-133阵列的数据，对能量大于1 PeV的宇宙射线到达方向上不同尺度的各向异性进行了研究。一些区域的角度大小高达约30度，偏离均匀的背景与统计显着性大于三个标准偏差被发现使用洗牌技术在完整的数据集和它的子集在不同的能量范围。某些宇宙射线过剩的区域与可能的宇宙射线源的分布有关。的EAS MSU阵列的遗留数据的类似分析的结果进行比较。
2014-02-18 astro-ph.HE
Mass composition of cosmic rays determined by muon fraction with $\varepsilon_{thr.} \geq$ 1 GeV in air showers with energy greater than 5 EeV
分析了阈值为1 GeV的μ子与距离轴600 m的带电粒子的数量之比。考虑了能量大于5EeV、天顶角小于60度的空气簇射。实验数据与QGSJETII-04模型计算的各种原始核（包括伽马射线）的比较表明，能量高达$\sim$ 10 EeV的宇宙射线的质量组成主要由质子和氦核组成，有少量的重核。数据包括具有非常低的μ介子含量的空气簇射，其被假定为由初级伽马射线产生。
2020-08-03 astro-ph.HE
The puzzle of composition of cosmic rays with energies (2-12.5) EeV according to muon detectors data of the Yakutsk EAS array
Yu.G. Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy SB RAS（尤·格·沙费尔宇宙物理研究与地球化学研究所，俄罗斯科学院西伯利亚分院）
利用缪子相关方法研究(2-12.5) EeV能量范围内宇宙射线组成，发现四种不同来源的初级粒子组。
2026-03-04 astro-ph.HE
Mass Composition Studies of the Highest Energy Cosmic Rays
确定最高能量宇宙射线的质量组成是宇宙射线实验中最大的挑战之一。最高能量的宇宙射线只能间接探测到，因为它们的通量非常低。使用大气作为大目标，空气荧光探测器能够追踪大气中广泛空气簇射的大小演变（簇射纵向剖面）。对探测到的纵向剖面的特征进行分析是目前提取有关初级宇宙射线质量组成的某些信息的最可靠方法。在这篇文章中，我将详细描述皮埃尔俄歇延伸率的研究，我将展示使用表面和荧光检测器信息作为单一分析的一部分进行质量组成研究的潜力。目前关于质量组成的数据的解释在很大程度上依赖于高能强子相互作用模型。使用标准的强子相互作用模型，数据表明，组合物变得更轻，约2 $\times$ 10 $^{18}$ $eV$和以上，它变得更重了。在2 $\times$ × 10 $^{18}$ $eV$的质量组成中的这种明显变化似乎与所观察到的能谱中的谱指数变化相关。
2009-01-22 astro-ph.HE
Regions of an excessive flux of cosmic rays according to data of the FIAN and MSU arrays
本文介绍了利用FIAN KLARA-Chronotron实验、EAS MSU阵列和EAS-1000阵列原型的数据，在50 TeV ~ 20 PeV能量范围内盲搜索宇宙射线过流局部区域的结果。发现了一些在各向同性背景下登记的通量明显超过预期的区域，其中一些区域至少出现在两个考虑的数据集中。
2015-01-04 astro-ph.HE
From DAMPE to LHAASO: Rigidity Scales and Composition Changes in Galactic Cosmic Rays
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；State Key Laboratory of Particle Astrophysics & Experimental Physics Division & Computing Center, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室、实验物理部及计算中心）
本文回顾DAMPE和LHAASO的宇宙射线测量，探讨不同粒子能谱在TeV-PeV范围的形状变化，发现刚性相似的谱软化及高能复杂演化，以揭示银河宇宙射线源和传播机制。
2026-09-09 astro-ph.HE
Anisotropies of different mass compositions of cosmic rays
宇宙线核在$\sim 200$ GV以上的光谱硬化和10 T附近的软化、PeV附近的全粒子谱的拐点以及100 TeV附近大尺度各向异性的振幅和相位的变化，表明了银河系宇宙射线起源和输运的复杂性。已经表明，附近的源（S）是最有可能的光谱和各向异性的这种光谱特征的原因。在这项工作中，我们研究了不同质量组成（或质量群）的宇宙射线在这个邻近源模型中的各向异性特征。我们表明，即使来自附近源分量的光谱特征与来自例如，远源的总体，各向异性特征更显着被识别。通过DAMPE和HERD等空间实验以及LHAASO等地面实验对宇宙射线的每种质量成分（组）的各向异性进行测量，预计不久的将来将能够对这一设想进行严格检验。
2019-12-12 astro-ph.HE
Probing the mass composition of primary cosmic rays from the effect of the geomagnetic field on EAS muons: A simulation study
大倾角蒙特卡罗宇宙线簇射的μ子含量分布受地球地磁场的影响。研究发现，正μ子和负μ子分布的形状受到地球地磁场的影响。地球地磁活动与宇宙线（CR）空气簇射μ子之间的这种相关性被发现对初级宇宙线的质量组成很敏感。
2022-05-30 astro-ph.HE
Results of the further analysis of Tien-Shan array data on the energy spectrum of primary cosmic rays at 2x10$^{13}$ - 3x10$^{17}$ eV
本文根据天山台阵对大范围大气簇射中电子数的探测，给出了能量在2 × 10 $^{13}$ -3 × 10 $^{17}$ eV之间的初级宇宙射线的能谱。在5 × 10 $^{15}$ -3 × 10 $^{17}$ eV的能量范围内，通过HADRON阵列获得光谱，并基于单个实验的结果将其扩展到2 × 10 $^{13}$ eV的较低能量区域。在10 $^{16}$ -3 × 10 $^{17}$ eV的能量范围内的光谱的斜率的变化和该光谱在约1017 eV的特征进行了详细分析和描述。所讨论的频谱与在其他一些阵列获得的结果进行了比较。
2020-10-08 astro-ph.HE
On the Origin of Ultra-high-energy Cosmic Rays Assuming a Heavy Mass Composition
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）
本研究假设超高能宇宙射线由铁核组成，通过模拟传播研究其来源，发现活跃星系核与恒星burst星系相比更符合观测数据，但GMF偏转使源识别仍具挑战性。
2025-07-31 astro-ph.HE
Highlights from Telescope Array
本文回顾了望远镜阵头三年的观测结果。讨论了超高能宇宙射线的能谱、质量组成和到达方向的各向异性。利用荧光探测器、表面探测器的数据以及利用这两种数据的混合簇射重建技术，确定了能量在$10^{18}$ eV以上的宇宙射线的能谱。踝结构在$10^{18.7}$ eV处清晰可见。第二个弯曲点也被确定，在那里宇宙射线的通量开始减少，光谱指数从$E^{-2.68}$到$E^{-4.2}$的变化。使用荧光探测器数据对簇射发展的研究表明，质子在$10^{18.2}$ eV以上的宇宙射线中占主导地位。在宇宙射线的到达方向上没有发现明显的各向异性。我还提出了进一步的实验扩展正在开发的望远镜阵列网站。
2011-11-10 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
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
Mass composition of cosmic rays with energy above 10**17 eV according to surface detectors of the Yakutsk EAS array
本文讨论了雅库茨克EAS阵列表面闪烁探测器测量的能量在$10^{17}$ eV以上的大范围空气簇射中带电粒子的横向分布。分析涵盖了1977年至2013年期间获得的数据。实验值进行了比较与使用CORSIKA代码在不同的强子相互作用模型的框架内获得的理论预测。对于QGSJet 01和QGSJet-II-04模型，观察到理论与实验之间的最佳一致性。在$(1-20) \times 10^{17}$ eV的能量范围内观察到宇宙射线质量组成向质子方向的变化。
2014-11-19 astro-ph.HE
Recent measurements of the spectrum and composition of cosmic rays between 10 TeV and 1 EeV from EAS experiments
本文综述了广延大气簇射实验在10 TeV至1 EeV能段对宇宙线全粒子能谱和元素成分的最新测量结果，并比较了EAS与直接探测器在膝区以下重叠能区的一致性，以揭示银河宇宙线加速传播机制及可能的新现象。
2025-09-21 astro-ph.HE
Universal cosmic rays energy spectrum and the mass composition at the 'ankle' and above
利用俄歇天文台和望远镜阵列计划最近公布的观测数据，对超高能宇宙射线（UHECR）的起源和组成进行了一些推论。我们主张将UHECR通量建模为银河系和河外成分的组合，在能谱的著名特征“脚踝”处交换主导作用。我们特别强调了单个实验的能量分辨率和它引入的可能偏差。我们最终将两个大实验的数据结合到一个“世界平均”的UHECR光谱中，并使用它，通过分析广泛的空气簇射（EAS）发展最大深度的分布来找到UHECR的质量组成：银河系和河外成分。我们研究了宇宙线源在空间的分布对质量成分的依赖关系。我们提出了一些模型在文献中存在的结果。我们在UHECR的银河系附近发现了河外源亏损的证据，这与小尺度各向异性分析结果相一致。
2017-06-19 astro-ph.HE
Remarks on the chemical composition of highest-energy cosmic rays
我们提出的论点，旨在调和明显矛盾的结果，关于宇宙射线的最高能量的化学成分，最近从俄歇和HiRes合作。特别地，我们认为俄歇实验所观测到的簇射极大值分布的平均值和均方根起伏的能量依赖性并不一定是由初级宇宙射线核成分的变化引起的。
2011-08-22 astro-ph.HE hep-ph
Search for cosmic gamma rays with the Carpet-2 extensive air shower array
讨论了寻找能量在100 TeV以上的初级宇宙伽马射线问题的现状，并提出了在这一领域进行新实验的建议。结果表明，地毯-2空气簇射阵列的μ子探测器的面积增加到410平方米，将在2016年实现，这将使该阵列与过去和现有的实验相当有竞争力，特别是在适度的能量。一些初步的测量结果与较小面积的μ子探测器一起提出的预期结果的估计，以获得与未来的大面积μ子探测器。
2015-11-30 astro-ph.HE
Irregularity in spectrum of the primary cosmic rays mass composition at an energy of ~ 10 PeV
本文研究约 10 PeV 能量下原初宇宙线质量组成的不规则性，发现重核占比存在局部极大值，并与变星 SR 和 WR 源相关。
2024-05-22 astro-ph.HE
Radio detection of cosmic rays with the Auger Engineering Radio Array
膝盖区域以上的宇宙射线统计数据非常低，因此只能通过探测它们与大气成分相互作用产生的广泛空气簇射（EAS）来进行研究。位于阿根廷的皮埃尔·俄歇天文台是世界上最大的高能宇宙线探测阵列，由荧光望远镜、地面粒子探测器和射电天线组成。俄歇工程无线电阵列（AERA）由153个自主无线电台组成，在30 MHz至80 MHz频率范围内对广泛的空气簇射的无线电发射进行采样。它覆盖17公里$^2$的表面，对超高能宇宙射线的到达方向具有2 $π$的灵敏度，并提供接近100%的占空比。由空气簇射的次级粒子发射的电场与初级宇宙线的能量和质量等特征高度相关，同时发射机制也很好地理解。在这篇文章中，将介绍用AERA重建质量组成和能量测量的最新进展。
2017-02-09 astro-ph.HE
Towards solving the mass-composition problem in ultra high energy cosmic rays
利用超高能宇宙射线的俄歇质量成分分析，在对$X_{max}$分布进行形状拟合的基础上，证明了俄歇、望远镜阵和HiRes测量的质量成分和能谱可以很好地吻合。对$X_{max}$分布的形状拟合分析表明，对于某些强子相互作用模型，测量的质子和氦分数之和可以饱和总通量。这样的p+He模型，与其他轻核的少量混合物，自然遵循宇宙学与复合和再加热阶段。所提出的模型的最根本的假设是假设氦和质子的实验分离的不可靠性，这允许考虑He/p比作为一个自由参数。这里给出的结果表明，具有主导p+He成分的模型很好地解释了俄歇和望远镜阵列的最新（2015 - 2017）数据中的倾角能谱，但在最高能量处与预期的Greisen-Zatsepin-Kuzmin截止有一些张力。Auger-Prime升级实验有很大的潜力来拒绝或确认这个模型。
2019-04-10 astro-ph.HE
A novel approach for deducing the mass composition of cosmic rays from lateral densities of EAS particles
对KASCADE实验能区宇宙线广延空气簇射进行了蒙特卡罗模拟研究。从模拟EAS的电子和μ子的横向分布特征出发，用一种新的方法提取了一些重要的EAS观测量，并证明了它们的CR质量灵敏度。该研究考虑到EAS电子和μ子的实验横向密度分布的问题后，引入的概念，本地年龄和分段斜率参数，旨在提取信息CR质量组成从观测数据。根据KASCADE数据（KCDC）分析得出的估计侧向簇射年龄和斜率与膝关节周围CR质量组成从轻到重逐渐变化的想法一致。
2019-08-12 astro-ph.HE
Estimation of the composition of ultra-high energy cosmic rays using the muon correlation method based on Yakutsk EAS array data
本研究提出一种基于μ子关联的新方法，结合QGSJet-II.04模型模拟与雅库茨克EAS阵列探测数据，实现了对能量高于$1.25×10^{19}$ eV的单个宇宙线事件的质量组成估算，识别出不同的初级粒子组。
2024-09-17 astro-ph.HE
Spectrum and composition of galactic cosmic rays accelerated in supernova remnants
考虑到不同类型超新星遗迹演化过程中的磁场放大和Alfvenic漂移，计算了超新星遗迹激波加速的高能质子和核的能谱。得到了宇宙射线在银河系中传播后的总能谱和元素组成。
2009-12-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Galactic origin of ultrahigh energy cosmic rays
利用雅库茨克、AGASA、俄歇等台阵资料，分析了高能广泛空气簇射（EAS）的到达方向。首次用AGASA和俄歇阵列资料构造了粒子分布的天球等暴露图。利用雅库茨克、AGASA和俄歇阵列的观测数据，在E> 4.1019eV处观测到了宇宙粒子的大尺度各向异性。讨论了宇宙粒子的起源问题。
2009-02-16 astro-ph.HE
Energy spectrum and mass composition of the primary cosmic rays based on the intensity of muon bundles detected in the NEVOD-DECOR experiment
National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)（国立核研究大学莫斯科工程物理学院）
NEVOD-DECOR实验通过分析缪子束强度数据，研究了宇宙射线的能谱和质量组成，并与模拟结果进行比较。
2025-08-07 astro-ph.HE
Large-scale distribution of cosmic rays in right ascension as observed by the Yakutsk array at energies above $10^{18}$ eV
我们提出的搜索结果的各向异性的赤经（$RA$）分布的到达方向的宇宙射线（CR）的雅库茨克阵列在1974- 2008年的观测期间，在能量范围以上$10^{18}$ eV。两种分析方法适用于两个子样本的数据。特别地，给出了第一和第二谐波幅度的估计，以及相邻能量间隔中的第一谐波相位。方差分析表明，相对于各向同性分布，能量仓$(10^{19},1.78\times10^{19})$ eV中的$RA$分布的最小宽度显著收缩，这可能归因于间隔$RA\in(15^0,45^0)$内的CR的可能来源。
2014-07-07 astro-ph.HE
Probing the mass composition of TeV cosmic rays with HAWC
本文利用HAWC近5年数据在10 TeV至1 PeV能量区间反卷积宇宙线轻、中、重质量组能谱，采用QGSJET-II-04模型，发现各质量组能谱存在精细结构。
2025-09-21 astro-ph.HE
Chemical Composition of Galactic Cosmic Rays with Space Experiments
宇宙辐射的起源和性质是现代天体物理学中最有趣的问题之一。对宇宙射线的化学成分和能谱的精确测量为这些问题提供了基本的见解。在本文中，我们将回顾现有的实验数据。具体而言，我们将分析空间实验收集的结果，讨论实验的不确定性和挑战，重点是PAMELA实验。
2012-08-07 astro-ph.HE hep-ex
Cosmic ray composition study using machine learning at the IceCube Neutrino Observatory
膝区宇宙线质量组成（$\sim 3$ PeV）的评估对于理解宇宙射线从银河系到河外源的起源转变至关重要。南极冰立方中微子观测站是一个多组件探测器，由冰顶表面阵列和冰立方深层探测器组成。通过将现代机器学习技术应用于在冰立方天文台的两个探测器组件中同时重建的宇宙射线空气簇射，可以测量该过渡区中初级宇宙射线的能量和质量。在这方面的贡献，我们将讨论目前正在开发的IceCube观测的重建性能和组成的灵敏度。
2019-08-18 astro-ph.HE
On the chemical composition of cosmic rays of highest energy
我们提出的论点，旨在调和明显矛盾的结果有关的化学成分的最高能量的宇宙射线，最近从俄歇和HiRes合作。特别地，我们认为俄歇实验所观测到的簇射极大值分布的平均值和均方根起伏的能量依赖性并不一定是由初级宇宙射线核成分的变化引起的。也可能是由于叶栅中第一个相互作用点的分布变化引起的。一个新的观察，这种影响被强烈抑制，提出和测试。
2011-06-08 astro-ph.HE hep-ph
VERITAS contributions to CF6-A: Cosmic Rays, Gamma Rays and Neutrinos
本白皮书介绍了VERITAS伽马射线望远镜阵列对“宇宙前沿”工作组CF 6-A小组的贡献，该小组是2013年斯诺马斯社区夏季研究的一部分。
2013-04-24 astro-ph.HE
On the origin and composition of Galactic cosmic rays
银河系宇宙射线（GCR）的组成与标准（宇宙）组成有很强的相似性，但也有明显的差异，最重要的是Ne 22/Ne 20的高同位素比率，GCR中的Ne 22/Ne 20比太阳高出约5倍。这一比率提供了关于大湖区起源的关键信息。我们调查的想法，GCR是由超新星爆炸的前冲击加速，因为他们通过大质量恒星的前超新星风和通过星际介质运行。我们使用详细的风和核心收益率的旋转和非旋转模型的大质量恒星的质量损失，以及简单的模型的属性的前向冲击和星周介质。我们发现，如果GCR只在Sedov相早期加速，激波速度>1500-1900 km/s，则可以解释观测到的GCR Ne 22/Ne 20比值。发现加速效率的数量级为1.e-6 - 1.e-5，即在GCR能量下，激波遇到的百万个粒子中只有少数粒子逃逸出SN。我们还定量地表明，广泛宣传的GCR在超级气泡中加速的想法不能解释GCR中的高Ne 22/Ne 20比
2011-12-19 astro-ph.HE
Detection of cosmic rays in the PeV to EeV energy range
膝盖周围的宇宙射线通常被认为是银河系的起源。对它们的能谱和化学成分的观测对于理解这些宇宙射线的加速和传播非常重要。此外，还需要澄清从银河系到河外来源的过渡。在本文中，最近的实验结果测量周围的膝盖将审查与检测技术。将讨论在膝盖到脚踝的能量范围内的全粒子能谱和组成的结果。
2017-02-28 astro-ph.HE
Mean transverse momentum as a mass composition estimator of cosmic rays
高能宇宙射线质量成分的测定是现代天体物理学的最大挑战之一。以往用于确定面阵中初级宇宙射线质量组成的方法都至少需要对广延空气簇射（EAS）进行两次独立的测量（如μ子分量和电子分量）。本文介绍了一个新的统计参数，它可以用来确定简单面阵中垂直向下的宇宙射线的质量组成。最有趣的是，新参数不需要两个独立的测量，可以用于一个简单的表面阵列，没有μ子探测器。
2018-06-25 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Study of the chemical composition of high energy cosmic rays using the muon LDF of EAS between $10^{17.25}$ eV and $10^{17.75}$ eV
我们探索的可行性估计初级宇宙线成分在高能量的广泛的空气簇射（EAS）在地面和地下水平的两个参数的研究与Monte Carlo模拟使用新的EPOS和QGSJETII强子模型与LHC数据调整。也就是说，μ子横向分布函数的斜率和密度在给定的距离在这项工作中进行了分析。区分初级质量的能力根据每个参数的优值因子进行量化。该分析考虑了三种不同的初级粒子（质子、铁和伽马）、四种不同的天顶角（0 $^{\circ}$、15 $^{\circ}$、30 $^{\circ}$和45 $^{\circ}$）以及初级能量$10^{17.25}$ eV、$10^{17.50}$ eV和$10^{17.75}$ eV。
2015-01-09 astro-ph.HE
Measurement of the chemical composition of the ultra-high-energy cosmic rays with the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·俄歇天文台通过两种独立的探测技术推断出超高能宇宙射线的化学成分。荧光探测器（FD）测量高能空气簇射的纵向轮廓，并可确定簇射最大值$X_{max}$的深度，该深度对初级宇宙射线的化学成分敏感。此外，表面探测器（SD）的测量提供了基于μ子簇射分量的独立实验观测值，以分析化学成分。我们提出的$X_{max}$分布和质量组成的FD和SD的能量$E \geq 10^{18}$ \，eV的测量结果。根据不同的强子相互作用模型的质子和铁原色的预期的数据将进行比较。
2015-01-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
The energy spectrum of ultra-high energy cosmic rays measured at the Pierre Auger Observatory and at the Telescope Array
超高能宇宙射线（UHECR）的能谱提供了宇宙中最具能量的现象的基本信息。除了EeV能量，望远镜阵列和皮埃尔俄歇天文台分别在北半球和南半球积累了最大的UHECR暴露。结果独立地示出了在几十EeV以上的能谱的陡化。然而，光谱的比较表明，在用于重建广泛的空气簇射的能量尺度上的总体不确定性方面的差异是无法解释的。在两种仪器所覆盖的天空区域也观察到了这种差异，当考虑到定向曝光效应时，光谱应该在不确定性范围内一致。对于这一贡献，两个合作的工作组考虑到能量依赖的系统不确定性，研究了这些差异。一个特别的重点是给出的光谱特征，这提供了一个准确的工具，以提高我们的理解的比较的表征。
2020-01-23 astro-ph.HE
Cosmogenic gamma-rays and the composition of cosmic rays
我们讨论了探测超高能（UHE）宇宙线（CR）核的来源，通过他们的宇宙成因的γ射线在GeV到TeV的能量范围内的发射的前景。这些伽马射线是由CR在宇宙辐射背景中传播期间发射的高能光子、电子和正电子引发的电磁级联产生的，并且与源附近的伽马射线的同时发射无关。UHE CR核（具有质量数A和电荷Z）的相应产生功率由π介子光生（~ A）和贝特-海特勒对产生（~ Z^2）控制。我们表明，宇宙成因的γ射线信号从一个单一的稳定UHE CR源通常是更强大的源成分和注入光谱的变化比宇宙成因中微子的伴随信号。我们研究了河外CR源的漫射辐射和最近源的点源辐射。
2011-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Telescope Array Hybrid Composition and Auger-TA Composition Comparison
望远镜阵列利用望远镜阵列表面探测器阵列和黑石台地和长岭荧光探测器站，完成了对近九年来测量大气层最大空气簇射深度（$X_{\textrm{max}}$）的数据的分析。通过使用表面阵列和荧光检测器，可以非常精确地测量空气簇射的几何形状和到达时间，从而在确定$X_{\textrm{max}}$时提供良好的分辨率。$X_{\textrm{max}}$与空气簇射初级粒子质量直接相关，因此对于理解超高能宇宙射线（UHECR）的组成非常重要。UHECR组成将有助于回答诸如其来源的距离和位置等问题。我们讨论了实验装置、分析方法和收集的$X_{\textrm{max}}$数据。我们比较了四种化学物质的详细蒙特卡罗模拟的观测数据的能量相关的分布，然后通过分析分布的形状来测试哪些个别物质与数据不兼容。我们还讨论了俄歇和TA实验之间的成分分析和解释的现状。这是世界上两个最大的UHECR观测站，具有大曝光量，应有助于了解UHECR的组成。
2018-10-07 astro-ph.HE
Study of Mass Composition of Cosmic Rays with IceTop and IceCube
冰立方中微子观测站是南极的一个多部件探测器，用于探测天体物理事件中出现的高能粒子。这些粒子为我们提供了对其来源的基本性质和行为的见解。除了它在中微子天文学中的主要用途和优点外，将IceCube与其表面阵列IceTop结合使用也使其成为独特的三维宇宙射线探测器。这一独特的特征有助于在从银河系到河外源的过渡区进行详细的宇宙射线分析。我们将介绍在建立初级宇宙射线质量估算框架的多个方面取得的进展。第一种技术依赖于表面信号分布的基于似然性的分析，并改进了标准重建技术。第二个使用图神经网络中的先进方法，除了IceTop的全局淋浴足迹功能之外，还使用完整的冰中淋浴足迹。两种方法的组成分析之间的比较，以及一个可能的扩展的分析技术，亚PeV宇宙射线空气簇射也将被讨论。
2021-07-20 astro-ph.HE
The Physics of UHECRs: Spectra, Composition and the Transition Galactic-Extragalactic
本文结合天体物理源的理论设想，综述了超高能宇宙射线的通量和质量组成的实验证据。在这种情况下，我们还讨论了预期的过渡之间的宇宙射线产生的银河系内部和那些来自星系际空间。
2017-06-05 astro-ph.HE
High-Energy Cosmic Rays from Radio Galaxies
最近，对射电星系的详细研究强调，这些来源可能是在$3\,\text{EeV}$上方观测到的宇宙射线的来源。在这里，该模型的相关性在低于$3\,\text{EeV}$的能量进行了研究。因此，在强源演化的情况下，射电星系的平均贡献可以准确地解释观测到的第二膝和踝之间的CR通量。然而，该模型不能提供所观察到的化学组成的能量$\lesssim 1\,\text{EeV}$处的增加的重量和变化。此外，它暴露出，在地球上的化学成分的变化也显示出在较高的能量与观测明显不一致，表明半人马座A和天鹅座A的成分贡献需要较少的差异。
2018-12-22 astro-ph.HE
Ultra high energy cosmic rays from past activity of Andromeda galaxy
结果表明，仙女座星系中与超大质量黑洞的生长和过去活动有关的相对论喷流可能是能量大于$10^{15}$ eV的宇宙射线的主要来源。大部分的宇宙射线能量都与喷流的弓形激波有关，该激波产生多PeV的宇宙射线，成分较轻。具有重成分的最高能量宇宙射线产生于喷流本身。计算了仙女座星系产生的高能粒子传播到地球的光谱，并与观测结果进行了比较。
2022-11-28 astro-ph.HE
Energy spectrum and mass composition of cosmic rays from Phase I data measured using the Pierre Auger Observatory
基于皮埃尔·奥格观测站第一阶段数据，结合荧光探测器与地面探测器测量，精确给出了超高能宇宙线的能谱和质量组成，并将测量能量下限分别扩展至6 PeV和60 PeV。
2025-01-03 astro-ph.HE
Future ground arrays for ultrahigh-energy cosmic rays: recent updates and perspectives
超高能宇宙射线（UHECR）的起源和性质是粒子天体物理学和天文学中最令人感兴趣的谜团之一。两个最大的天文台，皮埃尔俄歇天文台和望远镜阵列实验，正在两个半球稳定地观测UHECR，以便更好地了解它们的起源和最高能量的相关加速机制。我们重点介绍他们的最新成果，包括正在进行的升级，AugerPrime和TAx4，然后解决下一代天文台的要求。我们分享最近的更新和未来的地面阵列的荧光探测器的前景，解决了大面积，低成本的探测器，适用于测量最高能量的宇宙射线与前所未有的孔径的属性的要求。
2018-10-15 astro-ph.HE hep-ex
Ultrahigh energy cosmic rays and neutrinos from light nuclei composition
高能宇宙射线（UHECR）注入时的重子质量组成及其在传播过程中与宇宙光子背景的相互作用直接决定了地球上的UHECR通量。在这些相互作用中产生的次级中微子和光子是UHECR源的重要天体物理信使。皮埃尔俄歇天文台（PAO）获得的最新数据的建模表明，混合元素组成的UHECR与踝下光谱被解释为不同类别的源比超级踝区域（$> 10^{18.7}$ eV）。在这项工作中，我们得到了两种适合的UHECR谱-一个与一个单一的人口的来源，包括$^1$ H和$^2$他，在能量范围内开始在$\approx 10^{18}$ eV-另一个为代表性的原子核$^1$ H，$^4$他，$^{14}$ N和$^{28}$ Si在注入的混合组合物，其中一个适合是从以上$\approx 10^{18.7}$ eV。在这两种情况下，我们认为源发射率的演变是一个简单的幂律红移。我们测试的H+He组合物的可信度通过改变源属性在很宽的范围内的值和比较的结果，获得的H+He+N+Si组合物，使用蒙特卡罗模拟工具CRPropa 3。二次电子和光子的传播使用宇宙射线传输代码DINT。通过拟合UHECR谱，我们对源谱指数、源演化指数和源总体截止刚度进行了限制。在轻核注入模型下，宇宙成因中微子通量可以进一步限制丰度分数和最大源红移。
2019-04-24 astro-ph.HE
