Erlangen 2001 – wissenschaftliches Programm

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HK: Physik der Hadronen und Kerne

HK 7: Kern- und Teilchen- Astrophysik I

HK 7.1: Gruppenbericht

Montag, 19. März 2001, 16:30–17:00, F

Was wissen wir nun aus dem KASCADE-Experiment über das Energiespektrum und die Variation der Massenzusammensetzung der hochenergetischen kosmischen Strahlung? — Ein Zwischenbericht — •Heinigerd Rebel — Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für Kernphysik

Alle astrophysikalischen Szenarien über die Herkunft, die Beschleunigungs-Mechanismen und die Ausbreitung der kosmischen Strahlung im All implizieren mehr oder weniger detaillierte Voraussagen über das Energiespektrum und die Variation der Massenzusammensetzung des auf die Erde einfallenden Teilchenflusses. Das im Forschungszentrum Karlsruhe aufgebaute Luftschauer- (EAS-) Experiment KASCADE zielt auf Informationen zu dieser Frage ab, im Energiebereich um das sogenannte Knie, einer auffälligen Veränderung des Energiespektrums bei ca. 3 · 10¹⁵ eV. Die Detektoranlage registriert mit verschiedenartigen Detektoren die drei EAS-Hauptkomponenten (Elektronen-Photonen, Myonen und Hadronen) für jeden Schauer und leitet davon eine Reihe von charakteristischen Schauerobservablen ab, welche die primäre Energie und Masse des kosmischen Teilchens indizieren. Der Bericht schildert den derzeitigen Status der Bemühungen von KASCADE und vergleicht die Ergebnisse verschiedener Methoden der Analyse mit verschiedenen Kombinationen von EAS-Observablen. Die Abhängigkeit der Aussagen vom hadronischen Wechselwirkungs-Modell, das die Vergleichsmuster liefert, wird aufgezeigt und eingeengt, Hinweise auf Unzulänglichkeiten und Möglichkeiten der Verbesserung der Wechselwirkungs-Modelle werden spezifiziert und generelle Tendenzen der Ergebnisse diskutiert.