سطح مقطع طولي Nµ/Ne در بهمن‌هاي گسترده هوايي؛ نتايج ضمني براي مطالعه تركيب جرمي پرتوهاي كيهاني

Longitudinal profile of Nµ/Ne in extensive air showers: Implications for cosmic rays mass composition study

در اين پژوهش نشان داده شده، نسبت تعداد ميوئون به تعداد الكترون، ، در بهمن‌هاي گسترده هوايي در ارتفاعات زياد كميت مناسبي براي به كارگيري در تخمين جرم پرتوهاي كيهاني اوليه است. نسبت مذكور براي بهمن‌هاي هوايي شبيه‌سازي شده ناشي از پرتوهاي كيهاني با جرم‌ها و انرژي‌هاي مختلف، در 100 عمق متفاوت از بالاي جو تا سطح دريا به دست آمد. براساس اين نتايج، رابطه‌اي تجربي بين و جرم ذره اوليه بهمن به دست آمد. به كمك اين رابطه، جرم ذره اوليه دسته‌اي ديگر از بهمن‌هاي شبيه‌سازي شده، تخمين زده شد. با افزايش ارتفاع مشاهدات، بهبود در دقت تخمين جرم ذرات اوليه حاصل شد.

Nµ/Ne, muon to electron population ratio in extensive air showers at high altitudes has been shown to be a suitable estimator of primary cosmic rays mass composition. This study is based on simulated extensive air showers. The Nµ/Ne ratio has been obtained in 100 depths from the top of the atmosphere to the sea level for different primary particle masses and energies. An empirical relation between cosmic ray atomic mass and Nµ/Ne has been obtained. The relation has then been used for estimation of atomic masses of progenitors of another set of simulated showers. Although the estimated masses are rough, the accuracy of the estimation improves with observation altitude.