Testing Hadronic Interaction Models with Cosmic Ray Measurements at the IceCube Neutrino Observatory
Notice bibliographique
Résumé
The IceCube Neutrino Observatory provides the opportunity to perform unique measurements of cosmic-ray air showers with its combination of a surface array and a deep detector. Electromagnetic particles and low-energy muons (∼GeV) are detected by IceTop, while a bundle of high-energy muons (>~400 GeV) can be measured in coincidence in IceCube. Predictions of air-shower observables based on simulations show a strong dependence on the choice of the high-energy hadronic interaction model. By reconstructing different composition-dependent observables, one can provide strong tests of hadronic interaction models, as these measurements should be consistent with one another. In this work, we present an analysis of air-shower data between 2.5 and 80 PeV, comparing the composition interpretation of measurements of the surface muon density, the slope of the IceTop lateral distribution function, and the energy loss of the muon bundle, using the models Sibyll 2.1, QGSJet-II.04 and EPOS-LHC. We observe inconsistencies in all models under consideration, suggesting they do not give an adequate description of experimental data. The results furthermore imply a significant uncertainty in the determination of the cosmic-ray mass composition through indirect measurements.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».