Parametryzacja sygnału radiowego z Ultra High Energy Cosmic Rays w eksperymencie GRAND
dr Lech Wiktor Piotrowski (Lech-Wiktor.Piotrowski@fuw.edu.pl)
Pochodzenie ultra-wysokoenergetycznych (UHE) promieni kosmicznych (CR) jest jedną z największych tajemnic współczesnej fizyki. Odpowiedź może zostać ujawniona przez Giant Radio Array for Neutrino Detection (GRAND), który jest obserwatorium radiowym nowej generacji zaprojektowanym do zbierania kosmicznych cząstek UHE o energiach przekraczających 1017 eV – takich jak promienie kosmiczne, neutrina i fotony. Celem jest rozwiązanie długotrwałej tajemnicy ich pochodzenia.
GRAND będzie składał się z szeregu 200 000 anten radiowych rozmieszczonych na ponad 200 000 kilometrów kwadratowych, wielkości Wielkiej Brytanii, w sprzyjających górskich lokalizacjach na świecie.
GRAND jest wrażliwy na kosmiczne neutrina tau, które mogą wytwarzać cząstki tau pod ziemią poprzez oddziaływanie prądu naładowanego. Taus przemieszczają się na powierzchnię Ziemi i rozpadają się w atmosferze, generując rozległe prysznice powietrza (EAS), które z kolei generują (między innymi) sygnał radiowy od kilku do setek MHz. Pochyłe prysznice mogą pozostawiać ślady stóp o powierzchni kilku kilometrów na ziemi po przejechaniu dużych odległości w atmosferze i być wykrywane przez GRAND.
Tematem tego ćwiczenia jest testowanie istniejących parametryzacji na symulowanym sygnale radiowym GRAND UHECR. Rezultatem powinno być znalezienie najlepszej parametryzacji dla bardzo nachylonych pryszniców.
Realizacja ćwiczenia wymaga podstawowych umiejętności programowania i analizy danych (preferowana jest znajomość Pythona).