بررسی اعوجاجات توزیع عرضی بهمن‌های هوایی در سطوح آشکارسازی مختلف

سهیلی, سوژا; دوست محمدی, سعید; صادقی نژاد, نگین; وزیری, محمد

doi:10.47176/ijpr.24.3.81956

بررسی اعوجاجات توزیع عرضی بهمن‌های هوایی در سطوح آشکارسازی مختلف

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

سوژا سهیلی ¹

سعید دوست محمدی ¹

نگین صادقی نژاد ¹

محمد وزیری ²

¹ بخش فیزیک دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان

² بخش فیزیک، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان

https://doi.org/10.47176/ijpr.24.3.81956

چکیده

درک ویژگی‌های اساسی بهمن‌های هوای گسترده با انرژی بسیار ‌بالا متأثراز توصیف برهم‌کنش‌های هادرونی در محدودۀ انرژی ورای LHC است. برهمکنش‌های پراشیده با احتمال وقوع 20 تا 30 درصد تمام برخوردهای هادرونی ناکشسان، منجر به کشسانی بالا و تکانۀ عرضی بزرگ می‌شود. انتظار می رود این برهمکنش‌ها، توسعۀ رگبار جانبی و همچنین مشاهده پذیرهای قابل اندازه‌گیری نمایۀ طولی را تغییر دهند. این مطالعه، با بررسی اعوجاجات توزیع‌های جانبی شبیه‌سازی‌شده، رویکرد جدیدی را برای بررسی تأثیر برهمکنش‌های هادرونی پراشیده بر الگوهای توسعۀ جانبی ارائه می‌کند. به طور خاص، این تحقیق تأثیر سطح مشاهده و انرژی اولیه بر نوسانات چگالی الکترون جانبی را بررسی می‌کند. در نهایت، یک سطح مشاهدۀ بهینه با حداکثر اعوجاجات به عنوان محتمل‌ترین سطح مشاهده EAS نا‌متعارف معرفی می‌شود.

کلیدواژه‌ها

بهمن‌های گستردۀ هوایی

تابع توزیع عرضی

برهمکنش هادرونی پراشیده

سطح آشکارسازی

موضوعات

نظری

عنوان مقاله English

Investigating the lateral distribution distortions of air showers‎ at different observation levels

نویسندگان English

Sozha Sohaily ¹

Saeed Doostmohammadi ¹

Negin Sadeghi Nejad ¹

Mohammad Vaziri ²

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

² Department of Physics, Kerman Branch, Islamic Azad University, Kerman, Iran

چکیده English

The comprehension of the basic properties of ultrahigh energy Extensive Air Showers (EAS) is affected by the description of hadronic interactions beyond the LHC energy range. Diffractive interactions with a 20 – 30 percent occurrence probability of all inelastic hadronic collisions lead to high elasticity and large transverse momentum. These interactions are expected to modify the lateral shower development, as well as the measurable observable of the longitudinal profile. This study provides a new approach exploring the impact of diffractive hadronic interactions on lateral development patterns by investigating the fluctuations of simulated lateral distributions. In particular, this research interprets the influence of the observation level and primary energy on fluctuations of lateral electron density. Eventually, an optimized observation level with the maximum fluctuation is introduced as the most probable level to see unconventional EAS.

کلیدواژه‌ها English

extensive air showers

lateral distribution function

diffractive hadronic interaction

observation level

P Auger, Comptes Rendus Acad. Sci. 207 (1938) 907 (in French).
J Wdowczyk and AW Wolfendale, Nature 236 (1972)
P K F Grieder, Rivista del Nuovo Cim. 7 (1977)
P K F Grieder, “Extensive Air Showers”, University of Bern (2010).
D Heck, J Knapp, J N Capdevielle, G Schatz, and T Thouw, Report FZKA (1998) 6019, Forschungszentrum Karlsruhe, https://www.iap.kit.edu/corsika/70.ph.
J R Forshaw and D A Ross, “Quantum Chromodynamics and the Pomeron”, Cambridge University Press (1997).
R Ulrich, C Baus, and R Engel, EPJ Web of Conferences 99 (2015) 11001.
K Akiba et al., J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 43 (2016) 110201.
F Riehn et al., EPJ Web of Conferences 208 (2019) 11002.
F Abe et al. (CDF), Rev. Lett. 61 (1988) 1819.
G Arnison et al. (UA1), Lett. B 118 (1982) 167.
P Capiluppi, G Giacomelli, A M Rossi, G Vannini, and A Bussiere, Phys. B 70 (1974) 1.
V Khachatryan et al. (CMS Collaboration) , Rev. D92 (2015) 012003.
R Luna et al., Rev. D 70 (2004) 114034.
S S Ostapchenko, Rev. D 89 (2014) 074009.
H Fesefeldt, Report PITHA-85/02 (1985), RWTH Aachen, available http://cds.cern.ch/record/162911/files/CM-P00055931.pdf
X Ma (ARGO-YBJ Collaboration), 31st ICRC (2009).