Метод оценки энергии первичного космического луча по свойствам ливня.Реконструкция энергии — это метод, используемый в физике космических лучей для оценки энергии первичной частицы — исходного космического луча, входящего в атмосферу Земли, — по свойствам широкого атмосферного ливня, который она порождает. Это важно, поскольку космические лучи невозможно обнаружить непосредственно в источнике; до наземных детекторов доходят только их вторичные частицы. Точная реконструкция энергии необходима для понимания спектра космических лучей, их состава и происхождения.
Метод был разработан в 1950-х и 1960-х годах с появлением крупных установок для регистрации атмосферных ливней, таких как эксперимент Volcano Ranch в Нью-Мексико. Флуоресцентный метод был впервые применён в 1970-х годах в эксперименте Fly's Eye в Юте.
Когда высокоэнергичный космический луч попадает в атмосферу, он запускает каскад вторичных частиц — атмосферный ливень. Энергия первичной частицы коррелирует с размером ливня, особенно с числом частиц в максимуме ливня и полной энергией, выделяемой в атмосфере. Детекторы, такие как флуоресцентные телескопы, измеряют продольное развитие ливня, а наземные решётки регистрируют плотность частиц на уровне земли. Сопоставляя наблюдаемый профиль ливня с моделированием, исследователи оценивают энергию первичной частицы.
Реконструкция энергии используется обсерваториями, такими как обсерватория Пьера Оже и Telescope Array, для измерения спектра космических лучей сверхвысоких энергий, который демонстрирует подавление при самых высоких энергиях — предел ГЗК.
Самый высокоэнергичный космический луч, когда-либо зарегистрированный, частица «Oh-My-God», была реконструирована с энергией около 3 × 10^20 электронвольт — примерно кинетическая энергия бейсбольного мяча, брошенного со скоростью 100 километров в час, но сосредоточенная в одной субатомной частице.
