Prospects for measuring the longitudinal particle distribution of cosmic-ray air showers with SKA
A. Corstanje, S. Buitink, J. Bhavani, M. Desmet, H. Falcke, B. M. Hare, J. R. Hörandel, T. Huege, N. Karasthatis, G. K. Krampah, P. Mitra, K. Mulrey, A. Nelles,… 展开作者
A. Corstanje, S. Buitink, J. Bhavani, M. Desmet, H. Falcke, B. M. Hare, J. R. Hörandel, T. Huege, N. Karasthatis, G. K. Krampah, P. Mitra, K. Mulrey, A. Nelles, K. Nivedita, H. Pandya, J. P. Rachen, O. Scholten, S. Thoudam, G. Trinh, S. ter Veen
备注：
8 pages, 6 figures. Presented at ARENA Conference 2022, Santiago de Compostela, Spain
We explore the possibilities of measuring the longitudinal profile of individual air showers beyond $X_{\rm max}$ when using very dense radio arrays such as SKA. The low-frequency part of the Square Kilometre Array, to be built in Australia, features an enormous antenna density of about $50,000$ antennas in the inner core region of radius 500 m, with a frequency band from 50 to 350 MHz. From CoREAS simulations, a SKA-Low antenna model plus noise contributions, and adapted LOFAR analysis scripts, we obtain a resolution in the shower maximum $X_{\rm max}$ and energy that is considerably better than at LOFAR. Already from this setup, we show that at least one additional parameter of the longitudinal profile can be measured. This would improve mass composition analysis by measuring an additional composition-dependent quantity. Moreover, it would offer an opportunity to discriminate between the different predictions of hadronic interaction models, hence contributing to hadronic physics at energy levels beyond man-made accelerators.
Measuring High-Energy Cosmic Particles with the SKA
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；Vrije Universiteit Brussel (VUB)（布鲁塞尔自由大学）；Radboud University Nijmegen（奈梅亨拉德堡德大学）；Curtin University（科廷大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON)（荷兰射电天文研究所）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；Nikhef（尼霍夫核物理与粒子物理研究所）；Khalifa University（哈利法大学）；Can Tho University（芹苴大学）；Nanjing University（南京大学）；Xidian University（西安电子科技大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
Prospects for Discovering Pulsars in Future Continuum Surveys Using Variance Imaging
在Dai等人（2016）中，我们开发了一种形式主义，用于从包含时间和频率信息的标准干涉无线电图像计算方差图像。方差成像与未来的无线电连续调查，使我们能够识别无线电脉冲星，并作为一个补充，传统的脉冲星搜索是最敏感的严格的周期性信号。在这里，我们进行模拟来预测我们可以在未来的连续调查中使用方差成像发现的卫星数量。我们表明，澳大利亚SKA探路者（ASKAP）的宇宙进化图（EMU）调查可以发现$\sim30$正常的恒星和$\sim40$毫秒恒星（MSP）超过和超过今天已知的数量，同样的，一个全天空连续调查与SKA-MID可以发现$\sim140$正常的恒星和$\sim110$ MSP与此技术。EMU和SKA-MID的方差成像将检测具有大占空比的双星，因此是在相对论双星系统中寻找MSP和双星的潜在工具。与目前在南半球银河系高纬度地区进行的脉冲星调查相比，EMU和SKA-MID的方差成像将更加灵敏，并将能够探测色散测量值在$\sim10$和100 cm $^{-3}$ pc之间的脉冲星。
Using SKA-Low to Detect PeV Gamma-rays from Galactic Sources
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；Vrije Universiteit Brussel (VUB)（布鲁塞尔自由大学）；Radboud University Nijmegen（奈梅亨拉德堡德大学）；Curtin University（科廷大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON)（荷兰射电天文研究所）；Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Khalifa University（哈利法大学）；Can Tho University（芹苳大学）；Nanjing University（南京大学）；Xidian University（西安电子科技大学）；Nagoya University（名古屋大学）
Interferometric Analysis of Air-shower Radio Emission in the Near Field with an Information Field Theory Approach
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；Vrije Universiteit Brussel (VUB)（布鲁塞尔自由大学）；Radboud University Nijmegen（奈梅亨拉德伯德大学）；Curtin University（科廷大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON)（荷兰射电天文研究所）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；Nikhef（尼霍夫国家核物理与粒子物理研究所）；Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Khalifa University（哈利法大学）；Can Tho University（芹苳大学）；Nanjing University（南京大学）；Xidian University（西安电子科技大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
Anomalous Air Showers and What They Reveal About Hadronic Interactions and Cosmic-ray Masses
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；Vrije Universiteit Brussel（布鲁塞尔自由大学）；Radboud University Nijmegen（奈梅亨拉德堡德大学）；Curtin University（科廷大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；Netherlands Institute for Radio Astronomy（荷兰射电天文研究所）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；Nikhef（尼赫夫国家粒子物理研究所）；Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Khalifa University（哈利法大学）；Can Tho University（芹苳大学）；Nanjing University（南京大学）；Xidian University（西安电子科技大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
Prospects for measuring the neutrino mass hierarchy with KM3NeT/ORCA
ORCA（Oscillation Research with Cosmics in the Abyss）是KM 3 NeT的低能量分支，KM 3 NeT是下一代研究基础设施，在地中海托管水下切伦科夫探测器。ORCA的主要目标是通过测量物质引起的对几个GeV大气中微子振荡概率的修改来确定中微子质量等级。ORCA探测器设计预见了KM 3 NeT中微子探测技术的密集配置，优化用于测量3 - 20 GeV能量范围内的中微子相互作用。ORCA的多光电倍增管光学模块将部署在法国的KM 3 NeT站点，利用深海水的优异光学特性，准确地重建类中微子（主要是电子中微子）和类径迹（主要是μ子中微子）事件，以收集几个GeV中微子事件的高统计样本。本文综述了ORCA探测器的方法和技术，讨论了测量中微子质量等级的前景以及提高其他振荡参数测量精度的潜力。
Probing Neutrino Flavor Composition with the Glashow Resonance at Tau Air-Shower Neutrino Telescopes
University of Nevada Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）；Nevada Center for Astrophysics (NCfA), University of Nevada Las Vegas（内华达天体物理学中心，内华达大学拉斯维加斯分校）；Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）；Arthur B. McDonald Canadian Astroparticle Physics Research Institute（亚瑟·B·麦克唐纳加拿大粒子物理研究所）
