Simulation of Extensive Air Showers Using PYTHIA 8 with Modified Hadronic Interaction Parameters

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Wepresent the results of extensive air shower simulations performed with the PYTHIA 8.3 event generator. Custom software has been developed to model the hadronic and muon components of the EAS. The simulation results obtained with PYTHIA 8.3 were compared to those from CORSIKA-77500 by analyzing the longitudinal and transverse muon distributions and the muon energy spectra in the EAS. The influence of free parameters of hadronization model in PYTHIA 8.3 on measurable EAS characteristics was studied. Additionally, EAS simulations were performed under the assumptions of an excess of heavy mesons and t-quarks in hadronic interactions.

Keywords

About the authors

M. Kh. Abdunazarov

National Research Nuclear University MEPhI

Email: abdunazarovmardon@gmail.com
Moscow, Russia

R. V. Nikolaenko

National Research Nuclear University MEPhI

Email: abdunazarovmardon@gmail.com
Moscow, Russia

References

  1. D. Heck et al., Forschungszentrum Karlsruhe Report FZKA 6019 (1998).
  2. N. N. Kalmykov, S. S. Ostapchenko, and A. I. Pavlov, Nucl. Phys. B Proc. Suppl. B 52, 17 (1997).
  3. S. Ostapchenko, Phys. Rev. D 83, 014018 (2011).
  4. S. Ostapchenko, Phys. Rev. D 89, 074009 (2014).
  5. R. S. Fletcher, T. K. Gaisser, P. Lipari, and T. Stanev, Phys. Rev. D 50, 5710 (1994).
  6. K. Werner, Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 175–176, 81 (2008).
  7. T. Pierog and K. Werner, Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 196, 102 (2009).
  8. A. Ferrari, P. Sala, A. Fasso, and J. Ranft, CERN Report 2005-10 (2005).
  9. A. А. Petrukhin, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 742, 228 (2014).
  10. H. P. Dembinski et al., EPJ Web Conf. 210, 02004 (2019).
  11. H. P. Dembinski, Phys. At. Nucl. 82, 644 (2020).
  12. A. А. Petrukhin, Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 151, 1, 56 (2006).
  13. A. А. Petrukhin, Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 165, 145 (2007).
  14. A. А. Petrukhin, PoS (IHEP-LHC-2012) 025.
  15. A. А. Petrukhin, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 692, 228 (2012).
  16. A. А. Petrukhin, EPJ Web Conf. 99, 12004 (2015)
  17. A. G. Bogdanov, R. P. Kokoulin, and A. A. Petrukhin, J. Phys.: Conf. Ser. 718, 052029 (2016).
  18. A. А. Petrukhin and A. G. Bogdanov, EPJ Web Conf. 158, 01003 (2017).
  19. A. А. Petrukhin, Phys. At. Nucl. 84, 92 (2021).
  20. A. А. Petrukhin, Moscow Univ. Phys. Bull. 77, 83 (2022).
  21. J. Albrecht et al., Astrophys. Space Sci. 367, 27 (2022).
  22. T. Pierog and K. Werner, PoS(ICRC2023) 230.
  23. ALICE Collab., Phys. Rev. C 99, 064901 (2019).
  24. ALICE Collab., Nature Phys. 13, 535 (2017).
  25. C. Bierlich et al.; arXiv: 2203.11601 [hep-ph].
  26. M. Reininghaus et al., EPJ Web Conf. 283, 05010 (2023).
  27. R. V. Nikolaenko and A. A. Petrukhin, Phys. At. Nucl. 86, 517 (2023).
  28. ГОСТ 4401-81, Стандартная атмосфера (ИПК Издательство стандартов, 2004).
  29. R. Engel et al., Comput. Softw. Big Sci. 3, 2 (2019).
  30. J. M. Alameddine et al., Astropart. Phys. 166, 103072 (2025).
  31. T. Sjostrand and M. Utheim, Eur. Phys. J. C 82, 21 (2022).
  32. C. Bierlich et al., J. High Energy Phys. 2018, 134 (2018).
  33. R. J. Glauber, Phys. Rev. 100, 242 (1955).
  34. A. Bialas, M. Bleszynski, and W. Czyz, Nucl. Phys. B 111, 461 (1976).
  35. D. E. Groom, N. V. Mokhov, and S. I. Striganov, At. Data Nucl. Data Tables 78, 183 (2001).
  36. B. Andersson, G. Gustafson, and B. Söderberg, Z. Phys. C 20, 317 (1983).
  37. J. Matthews, Astropart. Phys. 22, 387 (2005).
  38. R. L. Workman et al. (Particle Data Group), Prog. Theor. Exp. Phys. 2022, 083C01 (2022).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».