Souvislost mezi energetickým spektrem, složením a rozložením zdrojů extragalaktického kosmického záření

Abstract

Tato diplomová práce popisuje výsledky simulací šíření extragalaktického kosmického záření vesmírem provedených v programu CRPropa 3. Prvním zkoumaným tématem bylo možné vysvětlení konce energetického spektra naměřeného Observatoří Pierra Augera jediným zdrojem kosmického záření. Zkoumaly se různé vlastnosti těchto zdrojů a rovněž chemické složení částic dopadajících na Zemi. Druhá část výzkumu se zabývala rozdělením příchozích směrů extragalaktického kosmického záření přicházejícího na Zemi z původně isotropního toku těchto částic do Galaxie. K simulaci propagace kosmického záření Galaxií byly použity dva modely galaktického magnetického pole. V některých případech vznikaly dipólové a kvadrupólové struktury ve směrech příletů původně isotropních částic jako důsledek vlivu galaktického magnetického pole.

This master's thesis is dedicated to the simulated propagation of extragalactic cosmic-rays in the Universe using the simulation program CRPropa 3. In the first part of the research, we focused on the very end of cosmic-ray energy spectrum measured by the Pierre Auger Observatory. Single-source scenarios with potential to explain the shape of this observed energy spectrum were investigated taking into account different parameters of the sources and the resulting mass composition of cosmic rays on Earth. In the second part of the research, we studied arrival directions of extragalactic cosmic rays on Earth that enter the Galaxy from an isotropic flux. Two most-updated models of Galactic magnetic field were considered in the simulations of propagation of these particles. We found indications of quadrupole and dipole patterns in the arrival directions of cosmic rays arisen as a consequences of Galactic magnetic fields.