Miony ve sprškách kosmického záření

Abstract

Kosmické záření patří do stále z velké části neprobádaného odvětví astročásticové fyziky. Interakcí tohoto záření s molekulami plynů v zemské atmosféře vznikají kaskády sekundárních částic, nazývané spršky kosmického záření. Velkou část detekovaného signálu z těchto spršek tvoří signál pocházející od sekundárních mionů. Tato práce se zabývá studiem propagace kosmického záření zemskou atmosférou, vlastností mionové komponenty spršek kosmického záření a následně detekcí spršek detektory Observatoře Pierra Augera. V teoretické části této práce je tato problematika stručně popsána, zatímco v praktické části jsou simulovány spršky kosmického záření pomocí simulačního programu CONEX, které jsou dále srovnány s předpověďmi teoretických modelů. Ve druhé sekci této části jsou poté porovnávány simulace spršek s daty zaznamenanými povrchovými detektory Observatoře Pierra Augera, přičemž pozornost je věnovaná tzv. mionovému problému, který je i po letech výzkumu stále nevysvětleným fenoménem.

Cosmic rays belong to a branch of astroparticle physics that is not yet fully understood. By interacting with gas molecules in the Earth's atmosphere, cosmic rays produce cascades of secondary particles called cosmic ray showers. A part of the signal detected from these showers consists of signals originating from secondary muons. This thesis focuses on studying the propagation of cosmic rays through Earth's atmosphere, properties of the muon component of cosmic ray showers and shower detection by detectors of the Pierre Auger Observatory. This is described in the theoretical section of this thesis, while in the practical section, cosmic ray showers are simulated using simulation software CONEX and results are then compared to predictions from theoretical models. Also, detailed shower simulations are compared to data acquired from the detectors of the Pierre Auger Observatory, while the attention is paid to the so-called muon problem, which still remains an unsolved phenomenon.