Ajustando modelos de Monte Carlo para reproducir la radiación cósmica interactuando con la atmósfera de la Tierra
Autores: Ajaz, Muhammad; Haj Ismail, Abd; Waqas, Muhammad; Shehzadi, Ramoona; Asghar, Ishrat; Younis, Hannan; Mian, Mateen Ullah; AbdelKader, Atef; Adil Khan, Muhammad; Safeen, Kashif
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Monte carlo
Radiación cósmica
Generadores de eventos
Momento transversal
Distribuciones de densidad de rapididad
Mediciones experimentales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, realizamos un estudio comparativo entre los generadores de eventos basados en los modelos HIJING, Sibyll y QGSJET. Estos modelos de Monte Carlo (MC) se utilizan para simular la interacción y propagación de la radiación cósmica de alta energía (por ejemplo, proveniente del sol) con la atmósfera de la Tierra. Los observables globales de eventos seleccionados para el estudio fueron los espectros de momento transversal y las distribuciones de densidad de rapidez de partículas extrañas. Este estudio se realizó en los espacios de fase fiduciales de STAR y CMS simulando las partículas extrañas en colisiones a 200 GeV, 900 GeV y 7 TeV, y las simulaciones se compararon luego con las mediciones experimentales. Se observó que ninguno de los generadores de eventos basados en modelos discutidos predijo finalmente los resultados experimentales, excepto QGSJET, que generalmente coincide razonablemente con los datos. Sin embargo, QGSJET no produce partículas; por lo tanto, no proporciona ninguna predicción para las partículas extrañas. Los otros dos modelos reprodujeron los datos solo en una región limitada de rapidez o momento transversal, mientras que principalmente subestimaron los datos en el resto de las áreas. Estos modelos de simulación de radiación cósmica son capaces de cubrir las regiones de media rapidez de las distribuciones de densidad. Utilizando observaciones basadas en modelos, algunos parámetros fundamentales pueden ser reajustados y se pueden investigar extrapolaciones a las energías más altas. Además, estas observaciones pueden proporcionar información valiosa que podría potencialmente restringir y mejorar los generadores de eventos basados en QCD perturbativa y no perturbativa, facilitando así una mejor comprensión de la física subyacente.
Descripción
En este trabajo, realizamos un estudio comparativo entre los generadores de eventos basados en los modelos HIJING, Sibyll y QGSJET. Estos modelos de Monte Carlo (MC) se utilizan para simular la interacción y propagación de la radiación cósmica de alta energía (por ejemplo, proveniente del sol) con la atmósfera de la Tierra. Los observables globales de eventos seleccionados para el estudio fueron los espectros de momento transversal y las distribuciones de densidad de rapidez de partículas extrañas. Este estudio se realizó en los espacios de fase fiduciales de STAR y CMS simulando las partículas extrañas en colisiones a 200 GeV, 900 GeV y 7 TeV, y las simulaciones se compararon luego con las mediciones experimentales. Se observó que ninguno de los generadores de eventos basados en modelos discutidos predijo finalmente los resultados experimentales, excepto QGSJET, que generalmente coincide razonablemente con los datos. Sin embargo, QGSJET no produce partículas; por lo tanto, no proporciona ninguna predicción para las partículas extrañas. Los otros dos modelos reprodujeron los datos solo en una región limitada de rapidez o momento transversal, mientras que principalmente subestimaron los datos en el resto de las áreas. Estos modelos de simulación de radiación cósmica son capaces de cubrir las regiones de media rapidez de las distribuciones de densidad. Utilizando observaciones basadas en modelos, algunos parámetros fundamentales pueden ser reajustados y se pueden investigar extrapolaciones a las energías más altas. Además, estas observaciones pueden proporcionar información valiosa que podría potencialmente restringir y mejorar los generadores de eventos basados en QCD perturbativa y no perturbativa, facilitando así una mejor comprensión de la física subyacente.