Cosmic ray event generator Sibyll 2.1
宇宙线相互作用事件发生器Sibyll被广泛用于广泛的空气簇射模拟。我们详细描述了Sibyll 2.1的属性以及与原始版本1.7的差异。主要的结构改进是有可能有多个软相互作用，引入新的部分子密度函数，并改进处理衍射。Sibyll 2.1给出了更好的协议与固定的目标和对撞机的数据，特别是非弹性截面和二次粒子的多重性。文中还讨论了存在的不足和今后改进的建议。
2009-11-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Charm production in SIBYLL
SIBYLL 2.1是最高能量强子相互作用的事件发生器。它通常用于分析和解释广泛的空气簇射测量。鉴于冰立方合作首次探测到PeV中微子，大气中μ子和中微子的包容通量变得非常重要。预测这些通量需要了解强子生产的魅力粒子，因为这些有助于显着的通量在高能量通过其迅速衰变。我们将介绍一个更新版本的SIBYLL，它已经被调整到描述LHC数据，并扩展到包括产生粲强子。
2015-02-23 hep-ph
A new version of the event generator Sibyll
事件发生器Sibyll可用于模拟最高宇宙线能量的强子多粒子产生。它是优化提供一个经济的描述，这些方面的预期强子的最终状态，需要计算的空气淋浴和大气轻子通量。来自固定靶和对撞机实验的新测量，特别是LHC的测量，使我们能够测试10多年前发布的2.1版模型的预测能力，并找出不足之处。基于模型预测与新数据的详细比较，我们重新审视模型假设和近似，以获得改进版本的相互作用模型。此外，一个唯象模型的魅力粒子的生产实施所需的快速轻子通量的计算最近发现的天体物理中微子的能量范围内的冰立方。在概述了Sibyll中实施的新思想并讨论了它们如何改进加速器数据的描述之后，提出了对空气簇射和大气轻子通量的预测。
2015-10-02 hep-ph
Simulation of Proton and Iron Induced Extensive Air Showers
本文对不同初级粒子（如：颗粒）引起的大范围空气簇射进行了可靠的模拟。G.质子、铁、伽马等）在高能宇宙线研究中具有重要意义。CORSIKA是一个标准的蒙特卡罗模拟软件包，用于模拟大气中由γ、强子和核引发的广泛空气簇射（EAS）的四维演化。CORSIKA有不同的高能相互作用模型，如DPMJET，QGSJET，NEXUS，SIBYLL，VENUS和EPOS，它们基于不同的理论框架。不同强子相互作用模型的影响，即，本文研究了QGSJET和DPMJET对10^17 - 10^20 eV质子和铁原初粒子引起的宇宙线EAS的横向分布函数和μ子电子比的影响。
2011-12-01 astro-ph.HE hep-ph
Probing the energy spectrum of hadrons in proton air interactions at ultrahigh energies through the fluctuations of the muon content of extensive air showers
我们证明了广泛的空气簇射的μ介子含量的波动与超高能宇宙射线的第一次相互作用的变量的波动相关，这是从维持强子级联的强子所携带的能量的分数计算的。阵雨发展的后续阶段的影响被发现发挥了次主导作用。因此，μ子含量的“从”到"簇射“分布是对超过100 TeV质心能量的相互作用的强子能谱的直接探测。
2018-07-12 astro-ph.HE hep-ph
Proton-Air Cross Section and Extensive Air Showers
超高能强子截面对大范围空气簇射叶栅的发展有重要影响。因此，对空气簇射数据的解释主要依赖于强子相互作用模型，该模型将加速器测量的截面外推到最高宇宙射线能量。我们讨论了如何极端的情况下，截面外推可以影响空气簇射数据的解释。我们发现，外推质子-空气截面在超高能量的理论不确定性是远远大于现有的传播可用的蒙特卡罗模型预测建议。证明了对簇射最大值深度的影响。
2009-06-17 astro-ph.HE hep-ph
Muon lateral distribution function of extensive air showers: results of the Sydney University Giant Air-shower Recorder versus modern Monte-Carlo simulations
悉尼大学的巨型空气簇射记录仪（SUGAR）用一组独特的μ子探测器测量了大量空气簇射的μ子成分。SUGAR数据使我们能够重建μ介子密度对距离簇射轴的距离的经验依赖性，即横向分布函数（LDF）。我们将这个函数的形状与强子相互作用模型QGSJET-II-04和EPOS-LHC在10^17.6 - 10^18.6 eV能量范围内的预测进行了比较。我们发现观测数据和模拟之间的差异：观测到的μ子密度下降更快的核心距离的增加比它在模拟中预测。这一观察可能是重要的解释能量依赖的差异，在模拟和观察到的空气淋浴中的μ子的数量，被称为“μ子过剩”。
2022-04-06 astro-ph.HE hep-ph
Hadronic Multiparticle Production at Ultra-High Energies and Extensive Air Showers
对最高能量的宇宙射线粒子的性质的研究是以广泛的空气簇射测量为基础的。因此，大多数宇宙线的性质只能从解释的空气簇射数据，因此取决于超高能强子相互作用模型的预测。我们讨论了不同的情况下，从加速器数据的空气簇射能量模型外推，并调查其影响相应的空气簇射预测。为了探索强子相互作用模型不同外推的影响，我们建立了一个特设模型。这个特设模型的基础上修改的输出标准强子相互作用事件发生器内的空气簇射模拟过程中，使我们能够研究不断变化的相互作用功能对空气簇射发展的影响。在一个系统的研究中，我们证明了由此产生的重要的空气簇射观测值的变化，并讨论了他们的预测的海特勒模型的空气簇射级联。结果发现，我们的特设修改的结果，在很大程度上，独立的基础强子相互作用模型的选择。
2010-10-20 astro-ph.HE hep-ph
Primary Particle Type of the Most Energetic Fly's Eye Air Shower
迄今为止测量的最具能量的宇宙射线空气簇射的纵向轮廓，由蝇眼探测器记录的事件与重建的初级能量约为320 EeV，进行比较，模拟淋浴配置文件。计算是用CORSIKA程序进行的，包括初级光子和不同的强子初级。对于初级光子，在地磁场中的预闪形成另外详细处理。对于原初强子，采用强子相互作用模型QGSJET 01和SIBYLL 2.1。将预测的纵剖面与观测值进行了比较。描述了一种用于测试特定初级粒子类型对测量的轮廓的假设的方法，该方法自然地考虑到簇射波动。蝇眼事件是兼容的质子和铁核之间的相互作用模型的强子主要的任何假设，虽然QGSJET01和SIBYLL2.1之间的差异，在预测的配置文件中存在较轻的核。初级光子分布与数据的差异约为1.5 sigma。虽然不赞成的观察，初级光子假说不能被拒绝为这个特定的事件。
2004-04-05 astro-ph hep-ph
Reconstructing Air-Shower Observables using a Universality-Based Model at the Pierre Auger Observatory
本文利用基于级联方程解的普适性模型，结合强子成分，重建超高能宇宙射线空气簇射的可观测量，如簇射最大深度和μ子数，并在模拟和奥格天文台数据中验证性能。
2025-07-17 astro-ph.HE hep-ph
Pythia 8 as hadronic interaction model in air shower simulations
本研究将强子相互作用模型 Pythia 8 集成到空气簇射模拟框架 CORSIKA 8 中，发现其预测的更高截面导致簇射发展显著变浅。
2023-03-05 astro-ph.HE hep-ph
A new observable in extensive air showers
我们发现，μ子的比例r_{mu e}的电磁分量的扩展的空气簇射在地面水平提供了一个间接的测量的深度X_{max}的簇射最大。这个结果，得到的空气淋浴代码AIRES，是独立的强子模型中使用的模拟。我们表明，在一个特定的淋浴r_{mu e}的值区分其质子或铁的性质，98%的效率。我们还表明，簇射内前向重夸克的最终产生可能会在孤立事件中引入异常的r_{mu e}值。
2016-10-17 astro-ph.HE hep-ph
QGSJET-III: predictions for extensive air shower characteristics and the corresponding uncertainties
本文介绍QGSJET-III模型对广延大气簇射特性的预测，并与其他模型比较，分析了增强μ子含量或延迟簇射发展的不确定性。
2024-11-04 astro-ph.HE hep-ph
Simulation of Radiation Energy Release in Air Showers
使用的CoREAS模拟代码进行了模拟研究的能量释放的广泛的空气淋浴的MHz辐射的形式。我们开发了一种有效的方法来提取这种辐射能量的空气簇射模拟。我们确定的辐射能量释放的纵向剖面，并比较它的能量沉积的纵向剖面的电磁组件的空气簇射。我们发现，校正的地磁发射的几何依赖性的辐射能量的尺度与能量的电磁分量的空气簇射与二阶依赖于大气密度的最大簇射发展的位置$X_\mathrm{max}$。在无法获得$X_\mathrm{max}$的测量中，可以使用空气簇射的入射方向的天顶角来近似这种二阶相关性，而精度损失很小。我们的方法的结果在一个内在的不确定性为4%的电磁空气淋浴组件中的能量的测定，这是远远低于目前的实验不确定性。
2016-09-19 astro-ph.HE hep-ph
A model for the transport of muons in extensive air showers
在这篇文章中，我们确定的关键因素，管理的传播μ子从生产广泛的空气淋浴地面。我们描述了一个模型，基于简单的假设，传播的μ子从几个相关的分布在生产。我们比较结果的地面分布给出了一个完整的空气簇射蒙特卡罗。这项研究的动机是需要建模的μ子组件在广泛的空气淋浴的实验重建其分布在生产的目标，这作为一个足迹的强子级联。
2012-09-28 astro-ph.HE hep-ph
Extensive Air Showers: from the muonic smoking guns to the hadronic backbone
广泛的空气簇射是由单个超高能粒子引发的复杂宏观物体。它们是大气中数百万次高能反应的结果，可以被描述为强子级联和电磁级联的叠加。强子级联是空气簇射的主干，它主要由π介子组成。中性π介子的衰变会引发电磁级联，而带电π介子的衰变会产生μ介子，它们会离开强子核，并几乎不受影响地旅行许多公里。μ子是强子级联的重要证据：μ子的能量、横向动量、空间分布和产生深度是重建空气簇射历史的关键。在这项工作中，我们概述了空气簇射的μ子现象及其与强子级联的关系。我们简要地回顾了实验的努力，分析空气簇射内的μ子，并讨论了可能的路径来使用这些信息。
2013-01-15 astro-ph.HE hep-ph
Simulation of radio emission from cosmic ray air shower with SELFAS2
本文对大气中超高能宇宙射线引发的空气簇射的射电辐射进行了微观计算。所采用的策略是计算电磁分量的每个二次粒子贡献，并在任何位置构建总信号。SELFAS 2是一个不依赖于像AIRES或CORSIKA这样的空气淋浴发生器的代码，它基于空气淋浴普遍性的概念，这使得它完全自主。空气簇射中的每个正电子和电子都是随机产生的，遵循相关的分布，并沿着它们在大气中的传播轨迹跟踪它们。我们在本文中证实了早先的结果，无线电发射主要是由于横向电流的时间导数和时间导数的电荷过剩。除了平行于地磁场的空气簇射的情况外，由地磁场中的电荷的系统偏差产生的横向电流的时间导数与电荷过量贡献相比通常是占主导地位的。
2012-03-23 astro-ph.HE hep-ph
Strong interactions in air showers
我们研究了新规范相互作用在超高能宇宙射线引发的空气簇射中的标准模型扩展中的作用。强子-强子事件仍然由量子色动力学主导，而来自标准模型之外的射弹和/或目标使我们能够看到由于新的相互作用而产生的质的差异。
2015-02-25 astro-ph.HE hep-ph
On the parametrization of the distributions of depth of shower maximum of ultra-high energy extensive air showers
本文研究了宇宙线空气簇射达到最大粒子数（$X_{max}$）时的深度分布，并将其参数化。本文研究了三种强子相互作用模型：EPOS-LHC，QGSJetII.04和Sibyl12.3c中能量范围从$10^{17}$ eV到$10^{20}$ eV的质子、碳、硅和铁初级粒子的三个函数。最好地描述混合组合物的$X_{max}$分布的函数也进行了研究。大量的模拟淋浴和详细的分析程序被用来保证采样不足和拟合的影响可以忽略不计的最终结果。第一次，几个功能的比较提出了在相同的假设下，选择最好的功能形式来描述$X_{max}$分布的意图。广义Gumbel分布是所有情况下的一般描述的最佳选择。对数正态分布在某些情况下也是一个很好的选择，而指数修正高斯分布在几乎所有研究的情况下都是最差的选择。所有三个函数都被参数化为能量和初级质量的函数。
2021-05-29 astro-ph.HE hep-ph
Muon content of extensive air showers: comparison of the energy spectra obtained by the Sydney University Giant Air-shower Recorder and by the Pierre Auger Observatory
悉尼大学的巨型空气簇射记录仪（SUGAR）测量了超高能宇宙射线的能谱，这些射线是根据μ子探测器的读数重建的，而皮埃尔·俄歇天文台（Pierre Auger Observatory）观测同一个南方天空，使用荧光量热法来达到同样的目的。比较它们的两个光谱，使我们能够重建的经验依赖性的介子的数量在簇射的初级能量之间的能量$10^{17}$和$10^{18.5}$ eV。我们比较了这种依赖性与强子相互作用模型\mbox{QGSJET-II-04}和\mbox{EPOS-LHC}的预测。经验确定的μ介子的数量与能量高于0.75 GeV超过模拟的因素$\sim$ 1.67和$\sim$ 1.28 $10^{17}$ eV质子和铁原色，分别。μ子过剩随着初级能量适度增长，对于$10^{18.5}$ eV初级，增加了一个额外的$\sim 1.2$因子。
2018-07-08 astro-ph.HE hep-ph
Universality of the muon component of extensive air showers
在广泛的空气簇射实验中，在给定位置穿过探测器的μ子的数量，以及它们的到达时间，到达方向和能量，由与簇射的强子核心相关的更基本的三维分布决定。介子是在强子级联中介子衰变后在大气层高处产生的。μ子的产生深度、能量和横动量的分布足以完全预测在任何特定观测条件下的空气簇射的μ子分量。通过使用最先进的强子相互作用模型的空气簇射模拟，上述分布在生产分析作为天顶角，初级质量和强子相互作用模型的函数，和他们的普遍性水平进行了研究和评估，在详尽的方式为第一次。
2023-03-06 astro-ph.HE hep-ph
Effects of massive photons from the dark sector on the muon content in extensive air showers
最近的天体物理观测卫星实验测量的轻子过剩的启发下，我们考虑了一些一般模型的黑暗部门的μ子生产广泛的空气淋浴的影响。我们提出了一个紧凑的近似表达式的一个大质量的光子从一个电子的韧致辐射，并使用它在蒙特卡罗模拟估计的数量弱相互作用的光子类大质量粒子，可以产生在一个广泛的空气淋浴。我们发现，由此产生的μ子生产是由许多数量级低于平均μ子计数在淋浴，因此无法观察到。
2013-07-15 astro-ph.HE hep-ph
Impact of QCD jets and heavy-quark production in cosmic-ray proton atmospheric showers up to 10$^{20}$ eV
在对撞机物理学中常用的PYTHIA 6 Monte Carlo（MC）事件发生器首次与密度与空气相同的氢大气的快速输运模拟相连接，以研究能量为E $_{CR}\approx 10^{14}$ -$10^{20}$ eV的宇宙射线质子产生的扩展大气簇射（EAS）的性质。与宇宙线物理学中常用的强子MC发生器（EPOS-LHC、QGSJET和SIBYLL）不同，PYTHIA包括产生更硬的强子喷流和重夸克（粲夸克和底夸克），从而产生更高的横动量末粒子，这可以解释数据中观察到的几个异常。EAS的电磁，强子和μ子特性产生的PYTHIA 6的各种设置，调整到质子-质子数据在LHC测量，比较那些从EPOS-LHC，QGSJET 01，QGSJET II，和SIBYLL 2.1。尽管他们不同的基础部分子动力学，与PYTHIA 6产生的EAS的特性之间的MC发电机的其余部分预测。唯一的例外是在距离簇射轴较大的横向距离处的μ子分量，PYTHIA预测的活动比其他模型更多。重夸克的生产，在这项研究中实施的氢气氛中，似乎并没有发挥关键作用的EAS μ子属性，指向核效应负责的μ子异常中观察到的空气淋浴数据。
2018-09-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Sub-TeV hadronic interaction model differences and their impact on air showers
在亚TeV区，最广泛使用的强子相互作用模型在宇宙线诱导的空气簇射的粒子谱的预测上存在很大的分歧。我们调查的性质和影响模型的不确定性，集中在空气淋浴的主要能源之间的过渡高，低能量强子相互作用模型，其中的差异是最大的，并构成了大部分的相互作用在空气淋浴。
2022-12-09 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Hadronic interactions models beyond collider energies
研究了不同强子模型对超高能大范围空气簇射的影响。考虑的强子模型是那些实施在著名的QGSJET和SIBYLL事件发生器。在这两个代码中使用的不同的方法来模拟底层的物理进行分析，使用计算机模拟程序AIRES。最相关的可观测的单次碰撞和空气淋浴的研究范围从$10^{14}$电子伏特到$10^{20.5}$电子伏特的初级能量。此外，还给出了簇射发展过程中的横向分布和能量分布的演变。我们的分析似乎表明，淋浴可观的行为并没有在很大程度上反映在单次碰撞中观察到的强烈差异。
1998-10-16 hep-ph
Forward hadron production in proton-air collisions above LHC energies through the fluctuations of extensive air showers
Departamento de Física, Instituto Superior Técnico (IST), Universidade de Lisboa（里斯本大学高等理工学院物理系）；Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas (LIP)（粒子实验与仪器实验室）；Technische Universität Dortmund（多特蒙德工业大学）
通过研究质子-空气碰撞中扩展大气簇射的波动，揭示高能范围内强子生产的新的探测方法。
2026-02-25 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Investigating the influence of diffractive interactions on ultra - high energy extensive air showers
对超高能大范围空气簇射基本性质的理解，在很大程度上依赖于对LHC探测能量范围以外强子相互作用的描述。在空气簇射的建模中存在的不确定性之一是衍射相互作用的处理，衍射相互作用由非微扰物理学主导并且通常由唯象模型描述。预计这些相互作用将影响空气簇射的发展，因为它们提供了一种在大气深处输送大量能量的方式，从而改变了簇射轮廓的全球特征。本文研究了高能强子碰撞和超高能宇宙线相互作用中衍射相互作用对可测观测量的影响。我们考虑三种不同的唯象模型的衍射物理的治疗和估计的影响，这些相互作用的弹性，秒数，纵向空气簇射轮廓和μ子密度的质子-空气和铁-空气碰撞在不同的初级能量。我们的研究结果表明，衍射事件有不可忽略的影响，这些相互作用的独特的方法，目前在唯象模型，是一个重要的理论不确定性的来源广泛的空气淋浴的描述。
2017-01-18 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Remnant Break-up and Muon Production in Cosmic Ray Air Showers
本文讨论了高能强子非弹性相互作用中的残余碎裂与宇宙线空气簇射中μ子产生之间的关系。利用一个新开发的工具，一个简单而灵活的强子事件发生器，我们分析了强子相互作用的前向区域。我们表明，在LHCf的束分裂区域的费曼-x分布的测量将是关键，了解μ子生产在空气淋浴定量。
2007-12-10 hep-ph
Cosmic ray air showers from sphalerons
希格斯玻色子的发现标志着建立标准模型电弱结构的关键因素。它的非阿贝尔规范结构产生了尚未观测到的非微扰重子和轻子数破坏过程。我们建议使用宇宙线空气簇射，在皮埃尔俄歇天文台测量，设置一个限制的强子生产的截面的sphaleron。我们确定了几个观测值区分sphaleron和QCD诱导的空气簇射。
2016-02-01 hep-ph
A Model of the Response of Surface Detectors to Extensive Air Showers Based on Shower Universality
基于簇射普适性，提出适用于水切伦科夫和闪烁体表面探测器的响应模型，可精确重建簇射极大深度和缪子数。
2024-07-23 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Forward physics : from SPS to LHC, what can we learn from air showers ?
最近RHIC实验的发现和小X射线物理新理论的发展，使正向物理产生了新的兴趣。在大型强子对撞机上，正确描述多个部分子相互作用对理解所有结果至关重要。另一方面，正向粒子产生和多重相互作用是发展空气簇射的关键。这就是为什么像KASCADE这样的精确实验所做的空气簇射测量可以帮助理解高能相互作用，使用能够再现加速器和空气簇射数据的强子模型。在EPOS模型的框架下，我们将展示从SPS到LHC能量的粒子产生的空气簇射实验可以固定哪些约束。
2009-06-08 hep-ph
Gluino Air Showers as a Signal of Split Supersymmetry
最近有人提出，在分裂超对称性的框架内，长寿命的胶子产生的天体物理源可以检测到使用的签名，他们产生的空气淋浴，从而提供了一个下界的寿命和超对称性破缺的规模。我们提出的纵向剖面和横向扩展的$G$ -强子引起的广泛的空气簇射，并考虑测量它们与皮埃尔俄歇天文台的特点的探测器的可能性。
2005-04-27 hep-ph
Air Shower Simulations with the AIRES System
本文报告了用AIRES程序模拟的超高能空气簇射的特性。AIRES系统包括一个快速模拟程序，它是著名的MOCCA程序的改进版本。简要介绍了AIRES算法，并对仿真结果进行了分析。
1999-05-14 astro-ph hep-ph
Indications for the new unitarity regime in the extensive air showers measurements
我们注意到，当散射振幅超过黑盘极限（反遮蔽）时，新的么正性机制有助于解释宇宙粒子与大气相互作用产生的大范围空气簇射测量中观察到的能量谱中的拐点、穿透和长距离飞行粒子的存在以及其他特征。
2006-01-01 hep-ph
Muon bundles from extensive air showers
在这次演讲中，我们提出了一个可能的解释，在其专用的宇宙射线运行的欧洲核子研究中心爱丽丝实验最近登记的高μ介子多重性事件的存在。
2016-10-25 hep-ph
Extensive Air Showers and Accelerator Data - The NEEDS Workshop
非常高能量的宇宙射线通常通过测量与空气核碰撞产生的次级粒子形成的广泛的空气簇射来研究。测量的间接性质使得宇宙射线数据的物理解释强烈依赖于对簇射中多粒子产生的模拟。2002年4月，大约50名物理学家在卡尔斯鲁厄聚会，讨论强子多粒子产生的各个方面，目的是加强高能物理和宇宙射线群之间的相互作用。讲习班的重点是在加速器上测量与空气簇射有关的强子相互作用特征的现有和即将出现的可能性。本文是对讨论和结论的回顾。
2002-12-23 hep-ph
Bremsstrahlung and Pair Creation: Suppression Mechanisms and How They Affect EHE Air Showers
空气簇射发展的大多数计算都是基于制动辐射和电子对产生的贝特-海特勒截面。然而，对于能量足够的粒子，许多不同的外部因素可以大大减少这些截面，减缓簇射的发展和延长簇射。讨论了抑制韧致辐射和电子对产生截面的四种机制，并考虑了它们对极高能空气簇射的影响。除了延长阵雨，这些机制大大增加了阵雨发展中的波动的重要性，并可以增加阵雨的角扩展。
2000-12-11 astro-ph hep-ph
The AIRES system for air shower simulations. An update
本文介绍了用当前版本的AIRES程序模拟的超高能空气簇射的特性。AIRES系统包括一个快速模拟程序，它最初是在著名的MOCCA程序的基础上设计的，并经过逐步改进和测试。简要介绍了AIRES算法，并对仿真结果进行了分析。
2001-06-04 astro-ph hep-ph
Muon Bremsstrahlung and Muonic Pair Production in Air Showers
这项工作的目的是报告的修改空气簇射的发展，由于介子轫致辐射和介子对生产。为了做到这一点，我们已经实施了新的μ子轫致辐射和μ子对的生产过程中的AIRES空气簇射模拟系统，并已使用它来模拟在不同条件下的超高能簇射。上述过程在全球发展的空气簇射的影响是很重要的大天顶角的初级粒子，而它们不引入显着的变化，在簇射最大值的位置。
2000-06-08 astro-ph hep-ph
Suggestions for Identifying the Primary of Post-GZK Air Showers
一个程序，建议系统地缩小选择可能的原色（UHECR）的空气淋浴的能量超过Greisen-Zatsepin-Kuz'min截止的$4 \times 10^{19} eV$。
2000-12-18 astro-ph hep-ph
AIRES: A system for air shower simulations
AIRES（AIR-shower Extended Simulations）系统是一套真实地模拟高能宇宙射线入射地球大气层后产生的粒子簇射的程序和子程序，并管理所有相关的输出数据。当前版本包括一系列相对于以前版本的改进，这些改进在本手册和/或可下载软件的网站aires.fisica.unlp.edu.ar中有详细说明。在这些改进中，值得一提的是：（i）高能强子碰撞可以使用著名的强子模型EPOS，QGSJET，或SIBYLL，所有这些都在他们的LHC调谐版本进行模拟。(ii)不稳定强子衰变的详细模拟。(iii)包括一系列预编译的、准备使用的外部特殊粒子模块，这些模块是AIRES自早期版本以来的特征。例如，这种模块允许容易地模拟多初级粒子簇射。(iv)对大气廓线模型进行详尽的修订，包括与目前运行的超高能量簇射观测站相对应的地理位置的年平均廓线;以及接受用户定义的定制大气廓线的能力。
2019-07-11 astro-ph hep-ph
Properties of Extensive Air Showers
讨论了大范围空气簇射的一些一般性质。主要的重点放在纵向发展，特别是能量流，并在不同的空气簇射组件的横向分布。本文件的目的是提供一个基本的介绍，而不是一个全面的审查。
2004-02-12 astro-ph hep-ph
Extended Air Shower Simulations Based on EPOS
我们讨论了基于EPOS强子相互作用模型的空气簇射模拟。一个显着的特点是，产生的μ子的数量是相当大的比其他相互作用模型。我们表明，这是由于一个改进的治疗重子-反重子生产。
2007-07-23 astro-ph hep-ph
Impact of Uncertainties in Hadron Production on Air-Shower Predictions
在高能量下，宇宙射线只能通过测量它们在地球大气中产生的广泛的空气簇射来研究。虽然空气淋浴的主要特点可以理解在一个简单的模型连续的相互作用，详细的模拟和粒子生产的现实描述需要计算相关的空气淋浴实验的观测。目前，强子相互作用模型是这种模拟的不确定性的主要来源。我们将研究使用CORSIKA和CONEX中不同的强子模型对广泛的空气簇射预测的影响。
2006-02-08 astro-ph hep-ph
Air-Showers in Space and Z-Showers in Universe for Neutrino Astronomy and Spectroscopy
在PeV-EeV能区，视界放大的Tau气簇可能为中微子天文学打开一扇新的强有力的窗口。中微子诱导的空气阵雨天文学的兴起是因为中微子质量，它们的混合以及随后在中微子飞行到太空中时τ味道的补充;逃离地球的τ空气阵雨是被数百万μ子，数十亿伽马和数千亿光子秒放大的主要痕迹。地球的边缘及其锐利的阴影是UHE中微子的巨大束流收集器，也是tau空气簇射（以及PeV反中微子电子通过共振相互作用散射到空气电子上）的几乎无噪声的屏幕。冠状阵列探测器的水平切伦科夫信号的山区，气球和卫星扩大立体角的看法正在制定;深和广泛的山谷考虑。对于EeV Tau中微子空气簇射天文学来说，向下指向地面的MAGIC望远镜充当了一个巨大的数十km^3水当量探测器，使其成为（在给定方向上）目前PeV上最强大的专用中微子望远镜。面对海边缘的MAGIC也必须显示镜像向下的UHECR空气簇射（切伦科夫）闪光。魔冠系统可能在不久的将来导致最大的中微子探测器。它们可能位于山顶，飞机或气球上，或卫星阵列中。它们可能在深谷中被遮蔽。山顶上的MILAGRO（以及过去的MILAGRITO或未来更大的探测器）可能已经隐藏了水平向上的μ介子束的记录，这是由于远UHECR和EeV的τ空气簇射（但更罕见）。UHE中微子也可能散射在残留的轻中微子（0.1-0.2 eV）上，以ZeV能量的宇宙射线在宇宙中淋浴。
2006-07-24 astro-ph hep-ph
Synchrotron Radiation at Radio Frequencies from Cosmic Ray Air Showers
我们回顾了广泛的宇宙线空气簇射的一些性质，并描述了一个简单的模型，产生的无线电频率辐射的簇射电子和正电子，因为他们在地球的磁场弯曲。我们通过计算几千个带电簇射粒子的轨迹和辐射来进行模拟。然后将结果转换为预测整个簇射发射的电磁辐射的强度和偏振。
2003-06-06 astro-ph hep-ph
On the Possible Common Nature of Double Extensive Air Showers and Aligned Events
早在4世纪，人们就在能量E { \gtsim } 1016 eV处发现了双扩展空气簇射和对齐事件。但到目前为止，对它们的性质还没有完全相同的解释。在本文中，它预计这两种类型的事件是超高能粒子碰撞中形成的弦破裂的结果。
2011-02-11 hep-ex hep-ph
Extended Air Showers and Muon Interactions
这项工作的目的是报告μ介子相互作用对天体粒子引发的空气簇射发展的影响。本文对介子韧致辐射和介子对产生相互作用的不同理论方法进行了比较研究。一个详细的算法，其中包括所有的相关特性，这些过程中已实施的AIRES空气淋浴模拟系统。为了测量这些μ子电磁相互作用的影响，我们模拟了不同条件下的超高能簇射。我们发现，在簇射发展的后期阶段（远远超过簇射最大值），许多全球观测值显着修改时，考虑到上述相互作用的相对而言。这在非常倾斜的簇射的电磁分量的情况下是最明显的。另一方面，我们的模拟表明，所研究的过程不会引起显着的变化，无论是在簇射最大值的位置或簇射前表面的结构。
2001-03-22 astro-ph hep-ph
Macroscopic Treatment of Radio Emission from Cosmic Ray Air Showers based on Shower Simulations
本文基于真实地球磁场中空气簇射的蒙特卡罗模拟得到的电流，对超高能宇宙射线引发的空气簇射的相干电磁辐射进行了宏观计算。我们可以清楚地将时间信号与电流的时间依赖性联系起来。我们发现，最重要的贡献的脉冲有关的电流的时间变化。对于与磁场形成足够大的角度的簇射，由于地球磁场感生的电流的贡献是占主导地位的，但电荷过剩和偶极子的贡献都不能忽略。我们发现了一个典型的双极性信号。在我们的计算中，我们考虑到一个现实的折射率，其重要性取决于碰撞参量和倾角。阳离子的作用也很重要。
2007-12-15 astro-ph hep-ph
Possible Test for the Suggestion that Air Showers with $E > 10^{20}$ eV are due to Strongly Interacting Neutrinos
建议的空气簇射的能量超过了Greisen-Zatsepin-Kuz'min光谱截止可能有主顶点约6公里的高度低于GZK截止以下的质子引发的阵雨的能量。这一估计是基于这样的假设，即后GZK簇射是由于中微子获得了强相互作用从世代变化的双胶子交换，最近提出的。
1997-07-02 astro-ph hep-ph
Ultra-High Energy Cosmic Rays: Some General Features, and Recent Developments Concerning Air Shower Computations
我们为非专业人士提供了一个关于宇宙射线一般特征的介绍性讲座，以及关于空气簇射发展的级联方程的一些最新进展。
2004-07-08 astro-ph hep-ph nucl-th
New facts about muon production in Extended Air Shower simulations
虽然空气簇射模拟是解释宇宙射线数据的非常有价值的工具，但有一个长期存在的问题：似乎不可能同时容纳空气簇射的纵向发展和地面测量的μ子数量。使用一个新的强子相互作用模型（EPOS）的空气簇射模拟产生了相当多的μ子，从HiRes-MIA实验的结果一致。我们发现这主要是由于更好地描述了强子相互作用中重子-反重子的产生。这是迄今为止从未考虑过的空气簇射物理学的一个新方面。
2006-11-09 astro-ph hep-ph nucl-ex
Crown Detectors to Observe Horizontal and Upward Air-Showers
切伦科夫望远镜和闪烁器设置在面向地平线的皇冠状阵列上，可以显示远距离的宇宙射线簇射，近距离的反中微子-电子+电子--> W-簇射和上升的Tau中微子+ N--> Tau + X，-->簇射，掠过地球的Tau空气簇射。即使是几十PeVs-EeV能量的UHE SUSY Chi + e--> Se电子--> Chi + e也可能在地平线上闪耀，就像反中微子电子在最高峰-爆发簇射。我们显示了第一次估计的下降和上升水平阵雨的痕迹，现在和未来的魔术般的皇冠阵列和他们的相关闪烁的双冠阵列。一个单声道或立体声魔术元素面临的视野已经相当于目前阿曼达地下中微子探测器。
2006-02-24 astro-ph hep-ex hep-ph
Experimental Signature for Black Hole Production in Neutrino Air Showers
在电弱标度之外存在额外的自由度，可能允许黑洞在近乎水平的中微子空气簇射中形成。在本文中，我们研究这些黑洞的光后代的平均属性。我们的分析表明，黑洞衰变产生的电磁分量，这与传统的中微子相互作用，使一个很好的表征的现象对背景有很大的不同，深穿透淋浴。水平中微子簇射中自然产生的黑洞可以用俄歇空气簇射阵列探测和研究。由于俄歇的预期黑洞产生率是$> 1$事件/年，这个宇宙射线天文台可能在探测具有额外维度和TeV尺度引力的模型方面具有潜在的强大功能。
2001-10-15 astro-ph hep-ph hep-th
