Vliv chybějící energie při rekonstrukci energie spršky kosmického záření z dat fluorescenčních teleskopů na Observatoři Pierra Augera

Abstract

Rozsáhlé spršky kosmického záření vzniklé interakcí vysoce energetických částic se zemskou atmosférou při energiích přesahujících 400 TeV v těžišťové soustavě jsou pozorovány na Observatoři Pierra Augera - největším světovém experimentu pro detekci kosmického záření. Pro určení parametrů kosmického záření je třeba přesně změřit energii spršky, a proto musí být kalorimetrická energie spršky opravena o hodnotu chybějící energie ? části energie spršky, která je nesena miony a neutriny a není detekována fluorescenčními detektory. Pro určení této chybějící energie je navrhnuto několik metod za pomoci simulačních program CONEX a CORSIKA při užití nejnovějších hadronických interakčních modelů EPOS LHC a QGSJET-II-04. Představené metody jsou posléze porovnány mezi sebou jak na simulovaných, tak na reálných datech získaných na Observatoři Pierra Augera.

Extensive Air Showers created by interactions of Ultra-High Energy Cosmic Ray particles with the Earth?s atmosphere at center of mass energy exceeding 400 TeV are being detected at the Pierre Auger Observatory - the world?s biggest experimental site for observation of cosmic rays. For determination of cosmic ray properties a precise measurement of shower energy is required, therefore the shower calorimetric energy measured by the fluorescence detectors at the observatory must be corrected to the invisible energy part - the part of the shower energy is carried away by muons and neutrinos undetected. Several methods of the invisible energy estimation are proposed using shower simulation codes CONEX and CORSIKA with the two newest hadronic interaction models EPOS LHC and QGSJET-II-04 being used. The proposed methods are compared on simulated and real cosmic-ray data measured at the PAO.