Bonn 2001 – wissenschaftliches Programm

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T: Teilchenphysik

T 503: Kosmische Strahlung 6

T 503.2: Vortrag

Mittwoch, 28. März 2001, 16:30–16:45, HS XII

Simulation von elektromagnetischen Kaskaden an isotropen Strahlungsfeldern — •Dieter Horns — Max-Planck-Institut für Kernphysik, Saupfercheckweg 1, D-69117 Heidelberg

Die Ausbreitung hochenergetischer geladener Teilchen und Photonen in den extragalaktischen Strahlungsfeldern geschieht nicht ungehindert. Bei der Wechselwirkung von hochenergetischen Photonen mit Photonen der Hintergrundstrahlung werden e⁺e⁻-Paare erzeugt, die wiederum in Compton-Stößen einen Teil ihrer jeweiligen Energie an niederenergetische Photonen abgeben. Diese gestreuten Photonen sind gegebenenfalls in der Lage, erneut e⁺e⁻-Paare zu erzeugen. Dieser Prozess setzt sich so lange fort, bis die mittlere Energie der erzeugten Photonen nicht mehr für die Paarerzeugung ausreicht. Die Entwicklung elektromagnetischer Kaskaden ist ein universeller Prozess, der kritisch von der Stärke des Magnetfelds abhängt. Für die Beobachtbarkeit dieser Kaskadenstrahlung ist die Form des Energiespektrums und die Ankunftsrichtungsverteilung der Photonen für einen Beobachter relevant. Mit Hilfe zweier verschiedener und sich ergänzender Ansätze zur Berechnung der Kaskadenstrahlung sind die für die Beobachtung wesentlichen Eigenschaften bestimmt worden. Beide Methoden werden vorgestellt, miteinander verglichen und die Ergebnisse der Rechnungen gezeigt.