Münster 2017 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 109: Kosmische Strahlung 7

T 109.9: Vortrag

Donnerstag, 30. März 2017, 18:50–19:05, H 3

Einfluss von Lorentz-Verletzung im Photon-Sektor auf ausgedehnte Luftschauer — Frans R. Klinkhamer¹, •Marcus Niechciol² und Markus Risse² — ¹Institut für Theoretische Physik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) — ²Department Physik, Universität Siegen

Aufgrund ihrer extrem hohen Teilchenenergien (bis zu 10²⁰ eV) eignet sich die kosmische Strahlung bestens für die Suche nach Verletzungen der Lorentz-Invarianz. Bisher wurden untere Grenzen auf den Parameter κ < 0, der im Rahmen der Standard Model Extension (SME) isotrope, nicht-doppelbrechende Lorentz-Verletzung im Photon-Sektor beschreibt, mit Hilfe von Messungen aus dem Bereich der TeV-Gamma-Astronomie bestimmt. In dem Beitrag wird ein neuer Zugang zur Bestimmung einer unteren Grenze auf κ vorgestellt, der auf der Messung von Luftschauern basiert, die von Teilchen der kosmischen Strahlung in der Atmosphäre induziert werden. Hierzu wurde der Einfluss von Lorentz-verletzenden Prozessen (z.B. Photon-Zerfall) auf die longitudinale Entwicklung von Luftschauern, insbesondere auf die atmosphärische Tiefe des Schauermaximums X_max, untersucht. Dabei werden zum einen ein analytisches Modell, basierend auf dem klassischen Heitler-Modell zur Beschreibung elektromagnetischer Kaskaden, zum anderen aber auch Monte-Carlo-Simulationen, basierend auf dem um Lorentz-verletzende Prozesse erweiterten CONEX-Code, verwendet. Es zeigt sich, dass <X_max> für Schauer mit Primärenergien oberhalb von 10¹⁸ eV um einen Betrag verringert wird, der weit oberhalb der Auflösung aktueller Luftschauer-Experimente liegt.