Modelling the muon time distribution in extensive air showers

Abstract

Los Rayos Cósmicos de las más altals energías (1E20 eV)son de un especial interés para la Fisica:los aceleradores humanos actuales están aun a varios órdenes de magnitud por debajo de esa escala de energía,Por otra parte la interacción con el fondo de microondas produce una atenuación en el flujo en el caso de que las fuentes se encuentren por encima de 50 MPc de la Tierra.Sin embargo no se ha llegado a ninguna conclusión experimental sobre la existencia de este corte (llamado corte GZK)debido a la poca estadística disponible de datos reales, al estar involucrados bajos flujos de primarios. A estas energías tan elevadas los Rayos Cósmicos son detectados a través de las cascadas producidas en un medio natural:en este caso en la atmósfera.Partiendo de una primera interacción con un átomo de la atmósfera que produce partículas secundarias sigue un proceso multiplicativo hasta que la energia a repartir se desvanece.El Observatorio Pierre Auger combina una matriz gigante de detectores a nivel de tierra que detecta las partículas secundarias de las cascadas, con 4 telescopios que recogen la luz de fluorescencia emitida durante el desarrollo de la misma . Una de las caracteristicas más importantes a reconstruir de una cascada es su ángulo de incidencia, que en la matriz de detectores se hace a partir de los tiempos de llegada de las partículas secundarias.Entre éstas, destacan los muones, que tienen una gran capacidad de penetración y además viajan casi sin interaccionar desde su punto de producción. En esta tesis se ha modelizado analíticamente la componente muónica de las cascadas.Se ha hecho especial hincapié en la distribución de tiempos de llegada, lo cual ha permitido entender cuales son los mecanismos que originan el retraso de los muones, y la forma de las distribuciones .Una vez obtenido este modelo seha aplicado a una serie de casos prácticos:se ha determinado la resolución angular de una matriz d