Göttingen 2012 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 20: Astroteilchenphysik und Kosmologie (Theorie)

T 20.8: Vortrag

Montag, 27. Februar 2012, 18:30–18:45, VG 3.101

Simulation ultra-hochenergetischer kosmischer Teilchen im Universum im Vergleich mit Messungen — Martin Erdmann, •Gero Müller, David Walz und Tobias Winchen — III Physikalisches Institut A, RWTH Aachen University

Für ein besseres Verständnis von den Quellen und der Propagation von ultra-hochenergetischen kosmischen Teilchen (UHECR) haben wir einen neuen Ansatz für die Monte Carlo Simulation entwickelt. Dieser Ansatz vereint drei Simulationsmethoden. Für sehr weit entfernte Quellen wird der Beitrag zum Teilchenfluss anhand von üblicherweise verwendeten Parametrisierungen berechnet. Kosmische Teilchen aus dem lokalen Universum werden einzeln durch realistische Magnetfelder aus Simulationen der Universumsentstehung propagiert. Aus diesen beiden extragalaktischen Beiträgen werden Wahrscheinlichkeitskarten erstellt, welche die Ankunftswahrscheinlichkeit in Abhängigkeit der Richtung und der Energie enthalten. Im dritten Schritt wird mit der Hilfe einer Matrixmethode die Ablenkung im galaktischen Feld berücksichtigt. Die zugehörigen Matrizen werden aus der Rückwärtspropagation von Antiteilchen durch die Galaxis erstellt. Die oben erwähnten extragalaktischen Wahrscheinlichkeitskarten werden mit Hilfe der galaktischen Magnetfeldmatrizen transformiert. Mit den resultierenden Wahrscheinlichkeitskarten werden dann simulierte Datensätze erstellt. Vergleiche mit gemessenen UHECRs erlauben Rückschlüsse auf die verwendeten Modellparameter der Simulation.