A heavy-metal scenario of ultra-high-energy cosmic rays
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F25%3A00637061" target="_blank" >RIV/68378271:_____/25:00637061 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://hdl.handle.net/11104/0370729" target="_blank" >https://hdl.handle.net/11104/0370729</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/add536" target="_blank" >10.3847/2041-8213/add536</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
A heavy-metal scenario of ultra-high-energy cosmic rays
Popis výsledku v původním jazyce
The mass composition of ultra-high-energy cosmic rays is an open problem in astroparticle physics. It is usually inferred from the depth of the shower maximum (Xmax) of cosmic-ray showers, which is only ambiguously determined by modern hadronic interaction models. We examine a data-driven scenario, in which we consider the expectation value of Xmax as a free parameter. We test the novel hypothesis of whether the cosmic-ray data from the Pierre Auger Observatory can be interpreted in a consistent picture, under the assumption that the mass composition of cosmic rays at the highest energies is dominated by high metallicity, resulting in pure iron nuclei at energies above ≈40 EeV. We investigate the implications on astrophysical observations and hadronic interactions, and we discuss the global consistency of the data assuming this heavy-metal scenario. We conclude that the data from the Pierre Auger Observatory can be interpreted consistently if the expectation values for Xmax from modern hadronic interaction models are shifted to larger values.
Název v anglickém jazyce
A heavy-metal scenario of ultra-high-energy cosmic rays
Popis výsledku anglicky
The mass composition of ultra-high-energy cosmic rays is an open problem in astroparticle physics. It is usually inferred from the depth of the shower maximum (Xmax) of cosmic-ray showers, which is only ambiguously determined by modern hadronic interaction models. We examine a data-driven scenario, in which we consider the expectation value of Xmax as a free parameter. We test the novel hypothesis of whether the cosmic-ray data from the Pierre Auger Observatory can be interpreted in a consistent picture, under the assumption that the mass composition of cosmic rays at the highest energies is dominated by high metallicity, resulting in pure iron nuclei at energies above ≈40 EeV. We investigate the implications on astrophysical observations and hadronic interactions, and we discuss the global consistency of the data assuming this heavy-metal scenario. We conclude that the data from the Pierre Auger Observatory can be interpreted consistently if the expectation values for Xmax from modern hadronic interaction models are shifted to larger values.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10303 - Particles and field physics
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Astrophysical Journal Letters
ISSN
2041-8205
e-ISSN
2041-8213
Svazek periodika
986
Číslo periodika v rámci svazku
2
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
15
Strana od-do
L34
Kód UT WoS článku
001512346900001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-105009012474