космічні методи досліджень, космические методы исследований ; космічні промені, космические лучи
В роботі досліджується область енергетичного спектру сумарного (галактичного та позагалактичного) потоку космічних променів, яка відповідає переходу від домінування галактичного компонента на низьких енергіях до позагалактичного компонента на високих енергіях. Для цього ми використовуємо найновіші дані експерименту KASCADE-Grande щодо долі легких та важких ядер в загальному потоці космічних променів на різних енергіях. Виявлені в експерименті дані щодо неочікуваної зміни нахилу спектру легкого компонента від [gamma]=3.2 до [gamma]=2.6 в області енергій 1017 eВ ми інтерпретуємо як прояв позагалактичного компонента потоку космічних променів в діапазоні енергій lgE(GeV)=8.1-9.0. На підтвердження цієї інтерпретації ми показуємо, що екстраполяція цього потоку на вищі енергії в рамках протонної моделі космічних променів найвищих енергій (КПНВЕ) узгоджується із даними експериментів AUGER та Telescope Array. Показано, що показник спектру [gamma]=2.6 для протонної моделі КПНВЕ найкраще описує дані сучасних експериментів.
В работе исследуется область энергетического спектра суммарного (галактического и внегалактического) потока космических лучей, которая соответствует переходу от доминирования галактического компонента на низких энергиях в внегалактического компонента на высоких энергиях. Для этого мы используем новейшие данные эксперимента KASCADE-Grande относительно судьбы легких и тяжелых ядер в общем потоке космических лучей на различных энергиях. Обнаруженные в эксперименте данные по неожиданному изменению наклона спектра легкого компонента от [gamma] = 3.2 до [gamma] = 2.6 в области энергий 1017 эВ мы интерпретируем как проявление внегалактического компонента потока космических лучей в диапазоне энергий lgE (GeV)=8.1-9.0. В подтверждение этой интерпретации мы показываем, что экстраполяция этого потока на более высокие энергии в рамках протонной модели космических лучей высоких энергий (КПНВЕ) согласуется с данными экспериментов AUGER и Telescope Array. Показано, что показатель спектра [gamma]=2.6 для протонной модели КПНВЕ лучше описывает данные современных экспериментов.
In this paper we explore the region of the total (Galactic and extragalactic) energy spectrum of cosmic rays, where the transition from Galactic (at low energies) to extragalactic (at high energies) cosmic rays is expected. For this purpose, we use the recent data of the KASCADE-Grande experiment concerning the relative abundances of light and heavy nuclei in the total flux of cosmic rays at different energies. These data show an unexpected hardening of light component's spectrum from [gamma]=3.2 to [gamma]=2.6 in the energy region 1017 eV. We explain this hardening as a signature of extragalactic component of cosmic ray flux in the energy range lgE(GeV)=8.1-9.0 and show that an extrapolation of this flux to the higher energies in the frame of the proton model of the ultra high energy cosmic rays (UHECRs) agrees with AUGER and Telescope Array data. We find that the best value of the spectral index [gamma] is equal to [gamma] = 2.6 in the frame of proton model of UHECRs for the explanation of modern experimental data.
