Воздушный ливень (физика)

Каскад атмосферных субатомных частиц

Космический воздушный ливень, созданный протоном с энергией 1 ТэВ, попавшим в атмосферу на высоте 20 км над Землей. Ливень был смоделирован с помощью пакета AIRES. Анимированные 3D-модели этого и других ливней можно найти на COSMUS.

В камере Вильсона обнаружен атмосферный ливень .

Воздушные ливни представляют собой обширные каскады субатомных частиц и ионизированных ядер, образующиеся в атмосфере при попадании в нее первичного космического луча . Частицами космического излучения могут быть протоны , ядра , электроны , фотоны или (редко) позитроны . Попадая в атмосферу, они взаимодействуют с молекулами и инициируют каскад частиц, который длится несколько поколений, пока энергия первичной частицы не будет полностью преобразована. Если первичной частицей является адрон, в первых взаимодействиях образуются в основном легкие мезоны, такие как пионы и каоны , которые затем подпитывают адронный компонент ливня, который производит частицы ливня в основном посредством распада пиона. Первичные фотоны и электроны, с другой стороны, производят в основном электромагнитные ливни. В зависимости от энергии первичной частицы обнаруживаемый размер ливня может достигать нескольких километров в диаметре.

Явление атмосферного ливня было неосознанно обнаружено Бруно Росси в 1933 году в лабораторном эксперименте. В 1937 году Пьер Оже , не зная о более раннем докладе Росси, обнаружил то же самое явление и исследовал его довольно подробно. Он пришел к выводу, что частицы космических лучей имеют чрезвычайно высокие энергии и взаимодействуют с ядрами высоко в атмосфере, инициируя каскад вторичных взаимодействий, которые производят обширные ливни субатомных частиц. ^{[1] [2]}

Наиболее важными экспериментами по обнаружению обширных атмосферных ливней на сегодняшний день являются HAWC , LHAASO , Telescope Array Project и обсерватория Пьера Оже . Последняя является крупнейшей обсерваторией космических лучей, когда-либо построенной, работающей с 4 зданиями флуоресцентных детекторов и 1600 поверхностными детекторными станциями, охватывающими площадь 3000 км ² в аргентинской пустыне.

История

В 1933 году, вскоре после открытия космического излучения Виктором Гессом , Бруно Росси ^[3] провел эксперимент в Институте физики во Флоренции, используя экранированные счетчики Гейгера, чтобы подтвердить проникающий характер космического излучения. Он использовал различные схемы расположения счетчиков Гейгера, включая установку из трех счетчиков, где два были размещены рядом друг с другом, а третий был по центру снизу с дополнительной защитой. Из обнаружения частиц атмосферного ливня, проходящих через счетчики Гейгера при совпадении, он предположил, что вторичные частицы производятся космическими лучами в первом слое защиты, а также на крыше лаборатории, не зная, что измеряемые им частицы были мюонами , которые производятся в атмосферных ливнях и которые будут обнаружены только три года спустя. Он также отметил, что частота совпадений значительно падает для космических лучей, которые обнаруживаются под зенитным углом ниже . Подобный эксперимент был проведен в 1936 году Хильгертом и Боте в Гейдельберге . ^[4] ${\displaystyle 60^{\circ }}$

В публикации 1939 года Пьер Оже вместе с тремя коллегами предположил, что вторичные частицы создаются космическими лучами в атмосфере, и провел эксперименты с использованием экранированных сцинтилляторов и камер Вильсона на Юнгфрауйохе на высоте над уровнем моря и на Пик-дю-Миди на высоте над уровнем моря и на уровне моря. ^[5] Они обнаружили, что частота совпадений уменьшается с увеличением расстояния между детекторами, но не исчезает даже на больших высотах. Таким образом, подтверждая, что космические лучи создают воздушные ливни вторичных частиц в атмосфере. Они подсчитали, что первичные частицы этого явления должны иметь энергию до . ${\displaystyle 3500\,{\text{m}}}$ ${\displaystyle 2900\,{\text{m}}}$ ${\displaystyle 10^{15}\,{\text{eV}}=1\,{\text{PeV}}}$

Основываясь на идее квантовой теории, теоретические работы по ливням проводились между 1935 и 1940 годами многими известными физиками того времени (включая Баба , Оппенгеймера , Ландау , Росси и других), предполагая, что вблизи ядерных полей высокоэнергетические гамма-лучи будут подвергаться парному рождению электронов и позитронов, а электроны и позитроны будут производить гамма-лучи путем излучения. ^{[6] [7] [8] [9]} Работы по широким атмосферным ливням продолжались в основном после войны, так как многие ключевые фигуры были вовлечены в Манхэттенский проект . В 1950-х годах боковая и угловая структура электромагнитных частиц в атмосферных ливнях была рассчитана японскими учеными Коити Камата и Джун Нисимура. ^[10]

В 1955 году на станции Агассис в Массачусетском технологическом институте была построена первая поверхностная детекторная решетка для обнаружения атмосферных ливней с достаточной точностью для определения направления прибытия первичных космических лучей . ^[11] Решетка Агассиса состояла из 16 пластиковых сцинтилляторов, расположенных в круговой решетке диаметром. Однако результаты эксперимента по направлениям прибытия космических лучей оказались неубедительными. ${\displaystyle 460\,{\text{m}}}$

Эксперимент Volcano Ranch , который был построен в 1959 году и управлялся Джоном Линсли , был первым массивом поверхностных детекторов достаточного размера для обнаружения космических лучей сверхвысокой энергии . ^[12] В 1962 году был зарегистрирован первый космический луч с энергией . Имея след в несколько километров, размер ливня у земли был в два раза больше, чем любое событие, зарегистрированное ранее, приблизительно производя частицы в ливне. Кроме того, было подтверждено, что поперечное распределение частиц, обнаруженных у земли, соответствовало приближению Кеннета Грейзена ^[13] структурных функций, выведенных Каматой и Нисимурой. ${\displaystyle 10^{20}\,{\text{eV}}}$ ${\displaystyle 5\times 10^{10}}$

Новый метод обнаружения широких атмосферных ливней был предложен Грейзеном в 1965 году. Он предложил непосредственно наблюдать черенковское излучение частиц ливня и флуоресцентный свет, производимый возбужденными молекулами азота в атмосфере. Таким образом, можно было бы измерить продольное развитие ливня в атмосфере. Этот метод был впервые успешно применен и представлен в 1977 году в Volcano Ranch с использованием 67 оптических модулей. ^[14] Volcano Ranch вскоре прекратил свою работу из-за отсутствия финансирования.

В последующие десятилетия последовало множество экспериментов с атмосферными ливнями, включая KASCADE , AGASA и HIRES . В 1995 году ^{[15] [ циклическая ссылка ]} последний сообщил об обнаружении сверхвысокоэнергетического космического луча с энергией, выходящей за пределы теоретически ожидаемого спектрального предела. ^[16] Атмосферный ливень космических лучей был обнаружен системой флуоресцентного детектора Fly's Eye и, по оценкам, содержал приблизительно 240 миллиардов частиц в своем максимуме. Это соответствует первичной энергии для космических лучей около . До сих пор не было зарегистрировано ни одной частицы с большей энергией. Поэтому ее публично называют частицей Oh-My-God . ${\displaystyle 3.2\times 10^{20}{\text{eV}}}$

Формирование атмосферного ливня

Формирование воздушного ливня в атмосфере. Первый протон сталкивается с частицей в воздухе, создавая пионы, протоны и нейтроны.

Атмосферный ливень образуется в результате взаимодействия первичного космического луча с атмосферой, а затем в результате последующего взаимодействия вторичных частиц и т. д. В зависимости от типа первичной частицы частицы ливня будут создаваться в основном за счет адронных или электромагнитных взаимодействий.

Упрощенная модель душа

Вскоре после входа в атмосферу первичный космический луч (который в дальнейшем предполагается протоном или ядром) рассеивается ядром в атмосфере и создает ядро ​​ливня - область высокоэнергетических адронов , которая развивается вдоль протяженной траектории первичного космического луча, пока она полностью не поглотится либо атмосферой, либо землей. Взаимодействие и распад частиц в ядре ливня питают основные компоненты частиц ливня, которые являются адронами, мюонами и чисто электромагнитными частицами. Адронная часть ливня состоит в основном из пионов и некоторых более тяжелых мезонов , таких как каоны и мезоны. ^{[17] [18]} ${\displaystyle \varrho }$

Нейтральные пионы, , распадаются посредством электрослабого взаимодействия на пары противоположно вращающихся фотонов, которые питают электромагнитную составляющую ливня. Заряженные пионы, , преимущественно распадаются на мюоны и (анти) нейтрино посредством слабого взаимодействия . То же самое справедливо для заряженных и нейтральных каонов. Кроме того, каоны также производят пионы. ^[18] Нейтрино от распада пионов и каонов обычно не учитываются как части ливня из-за их очень малого поперечного сечения и называются частью невидимой энергии ливня. ${\displaystyle \pi ^{0}}$ ${\displaystyle \pi ^{\pm }}$

Эскиз адронных и электромагнитных субкаскадов в атмосферном ливне.

Качественно, состав частиц ливня можно описать с помощью упрощенной модели, в которой все частицы, участвующие в любом взаимодействии ливня, будут в равной степени делить имеющуюся энергию. ^[19] Можно предположить, что в каждом адронном взаимодействии производятся заряженные пионы и нейтральные пионы. Нейтральные пионы распадаются на фотоны, которые питают электромагнитную часть ливня. Заряженные пионы затем продолжают взаимодействовать адронно. После взаимодействий доля первичной энергии, отложенной в адронном компоненте, определяется как ${\displaystyle 2N_{\text{ch}}}$ ${\displaystyle N_{\text{ch}}}$ ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle E_{0}}$

${\displaystyle E_{\pi }=\left({\frac {2}{3}}\right)^{n}E_{0}}$,

и электромагнитная часть таким образом приблизительно несет

${\displaystyle E_{\gamma }=\left(1-\left({\frac {2}{3}}\right)^{n}\right)E_{0}}$.

Таким образом, пион в th поколении несет энергию . Реакция продолжается до тех пор, пока пионы не достигнут критической энергии , при которой они распадаются на мюоны. Таким образом, в общей сложности ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle E_{0}/(3N_{\text{ch}}/2)^{n}}$ ${\displaystyle \epsilon _{\text{c}}^{\pi }\simeq 20\,{\text{GeV}}}$

${\displaystyle n_{\text{c}}=\left\lceil {\frac {\ln \left(E_{0}/\epsilon _{\text{c}}^{\pi }\right)}{\ln \left({\tfrac {3}{2}}\,N_{\text{ch}}\right)}}\right\rceil }$

взаимодействия ожидаются, и в общей сложности производится мюонов, с . Электромагнитная часть каскада развивается параллельно тормозным излучением и рождением пар. Для простоты фотоны, электроны и позитроны часто рассматриваются как эквивалентные частицы в ливне. Электромагнитный каскад продолжается, пока частицы не достигнут критической энергии , с которой они начинают терять большую часть своей энергии из-за рассеяния на молекулах в атмосфере. Поскольку , электромагнитные частицы намного преобладают над числом частиц в ливне. Хорошим приближением для числа (электромагнитных) частиц, произведенных в ливне, является . Предполагая, что каждое электромагнитное взаимодействие происходит после средней длины излучения , ливень достигнет своего максимума на глубине приблизительно ${\displaystyle (N_{\text{ch}})^{n_{\text{c}}}=(E_{0}/\epsilon _{\text{c}}^{\pi })^{\beta }}$ ${\displaystyle \beta =\ln N_{\text{ch}}/\ln(3N_{\text{ch}}/2)\simeq 0.95}$ ${\displaystyle \epsilon _{\text{c}}^{\gamma }\simeq 87\,{\text{MeV}}}$ ${\displaystyle \epsilon _{\text{c}}^{\gamma }\ll \epsilon _{\text{c}}^{\pi }}$ ${\displaystyle N\simeq E_{0}/{\text{GeV}}}$ ${\displaystyle X_{0}\simeq 37\,{\text{g}}/{\text{cm}}^{2}}$

${\displaystyle X_{\text{max}}\simeq X_{1}+X_{0}\ln \left({\frac {E_{0}}{\text{GeV}}}\right)}$,

где предполагается глубина первого взаимодействия космических лучей в атмосфере. Однако это приближение не является точным для всех типов первичных частиц. Особенно ливни из тяжелых ядер достигнут своего максимума гораздо раньше. ${\displaystyle X_{1}}$

Продольный профиль

Число частиц, присутствующих в атмосферном ливне, приблизительно пропорционально калориметрическому энерговыделению ливня. Энерговыделение как функция пройденного атмосферного вещества, как это можно увидеть, например, с помощью телескопов с флуоресцентными детекторами, известно как продольный профиль ливня. Для продольного профиля ливня важны только электромагнитные частицы (электроны, позитроны и фотоны), поскольку они доминируют в содержании частиц и вносят вклад в калориметрическое энерговыделение.

Число частиц с различными первичными энергиями в зависимости от пройденной атмосферной глубины.

Профиль ливня характеризуется быстрым ростом числа частиц, прежде чем средняя энергия частиц падает ниже около максимума ливня, и медленным затуханием после этого. Математически профиль может быть хорошо описан наклонной гауссовой функцией, функцией Гайссера-Хилласа или обобщенной функцией Грейзена, ${\displaystyle \epsilon _{\text{c}}^{\gamma }}$

${\displaystyle N(t)={\frac {\epsilon }{\sqrt {\beta }}}\,{\text{e}}^{\left((t-t_{1})-{\tfrac {3}{2}}\ln s\right)}.}$

Здесь и с использованием длины электромагнитного излучения в воздухе, . отмечает точку первого взаимодействия, и является безразмерной константой. Параметр возраста ливня вводится для сравнения ливней с различными начальными глубинами и различными первичными энергиями, чтобы подчеркнуть их универсальные особенности, как, например, при максимуме ливня . Для ливня с первым взаимодействием при возраст ливня обычно определяется как ${\displaystyle \beta =\ln(E_{0}/\epsilon _{\text{c}}^{\gamma })}$ ${\displaystyle t=X/X_{0}}$ ${\displaystyle X_{0}=37\,{\text{g}}/{\text{cm}}^{-2}}$ ${\displaystyle t_{1}}$ ${\displaystyle \epsilon \approx 0.31}$ ${\displaystyle s}$ ${\displaystyle s=1}$ ${\displaystyle t_{0}=0}$ ${\displaystyle s}$

${\displaystyle s={\frac {3t}{t+2\beta }}}$.

На изображении показан идеальный продольный профиль ливней с использованием различных первичных энергий в зависимости от пройденной атмосферной глубины или, что эквивалентно, количества длин излучения . ${\displaystyle X}$ ${\displaystyle t}$

Продольные профили ливней особенно интересны в контексте измерения полного калориметрического энерговыделения и глубины максимума ливня, поскольку последний является наблюдаемой величиной, чувствительной к типу первичной частицы. Ливень выглядит наиболее ярким в флуоресцентном телескопе в своем максимуме. ${\displaystyle X_{\text{max}}}$

Боковой профиль

Для идеализированных электромагнитных ливней функции углового и поперечного распределения электромагнитных частиц были выведены японскими физиками Нисимурой и Каматой. ^[20] Для ливня возраста плотность электромагнитных частиц как функцию расстояния до оси ливня можно аппроксимировать функцией NKG ^[21] ${\displaystyle s}$ ${\displaystyle r}$

${\displaystyle \varrho (r)={\frac {N}{2\pi r_{\text{M}}^{2}}}{\frac {\Gamma ({\tfrac {9}{2}})}{\Gamma (s)\Gamma ({\frac {9}{2}}-2s)}}\left({\frac {r}{r_{\text{M}}}}\right)^{s-2}\,\left(1+{\frac {r}{r_{\text{M}}}}\right)^{s-9/2},}$

используя число частиц , радиус Мольера и общую гамма-функцию . можно задать, например, функцией продольного профиля. Поперечное распределение адронных ливней (т.е. инициированных первичным адроном, таким как протон), которые содержат значительно увеличенное количество мюонов, можно хорошо аппроксимировать суперпозицией функций типа NKG, в которых различные компоненты частиц описываются с использованием эффективных значений для и . ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle r_{\text{M}}}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle s}$ ${\displaystyle r_{\text{M}}}$

Обнаружение

Первоначальная частица прибывает с высокой энергией и, следовательно, со скоростью, близкой к скорости света , поэтому продукты столкновений также имеют тенденцию двигаться в общем в том же направлении, что и первичная, в некоторой степени распространяясь вбок. Кроме того, вторичные частицы производят широкую вспышку света в прямом направлении из-за эффекта Черенкова , а также флуоресцентный свет , который испускается изотропно от возбуждения молекул азота. Каскад частиц и свет, производимый в атмосфере, можно обнаружить с помощью поверхностных детекторных решеток и оптических телескопов. Поверхностные детекторы обычно используют черенковские детекторы или сцинтилляционные счетчики для обнаружения заряженных вторичных частиц на уровне земли. Телескопы, используемые для измерения флуоресценции и черенковского света, используют большие зеркала для фокусировки света на кластерах ФЭУ . Наконец, атмосферные ливни излучают радиоволны из-за отклонения электронов и позитронов геомагнитным полем. Как преимущество перед оптическими методами, радиообнаружение возможно круглосуточно, а не только в темные и ясные ночи. Таким образом, несколько современных экспериментов, например, TAIGA , LOFAR или обсерватория Пьера Оже, используют радиоантенны в дополнение к детекторам частиц и оптическим методам.

Смотрите также

• Обсерватория космических лучей
• Частицы ливня

Ссылки

1. Auger, P. и др. (июль 1939 г.), «Обширные ливни космических лучей», Reviews of Modern Physics , 11 (3–4): 288–291, Bibcode : 1939RvMP...11..288A, doi : 10.1103/RevModPhys.11.288.
2. Росси, Бруно (август 1930 г.). «О магнитном отклонении космических лучей». Physical Review . 36 (3): 606. Bibcode : 1930PhRv...36..606R. doi : 10.1103/PhysRev.36.606.
3. Росси, Бруно (1933). «Über die Eigenschaften der durchdringenden Korpuskularstrahlung im Meeresniveau». Zeitschrift für Physik (на немецком языке). 82 (3–4). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 151–178. Бибкод : 1933ZPhy...82..151R. дои : 10.1007/bf01341486. ISSN  1434-6001. S2CID  121427439.
4. Хильгерт, Р.; Боте, В. (1936). «Zur Struktur der kosmischen Ultrastrahlung». Zeitschrift für Physik (на немецком языке). 99 (5–6). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 353–362. Бибкод : 1936ZPhy...99..353H. дои : 10.1007/bf01330786. ISSN  1434-6001. S2CID  119935508.
5. Auger, Pierre; Ehrenfest, P.; Maze, R.; Daudin, J.; Fréon, Robley A. (1939-07-01). "Extensive Cosmic-Ray Showers". Reviews of Modern Physics . 11 (3–4). Американское физическое общество (APS): 288–291. Bibcode : 1939RvMP...11..288A. doi : 10.1103/revmodphys.11.288. ISSN  0034-6861.
6. Бхабха; Гайтлер (1937). «Прохождение быстрых электронов и теория космических ливней». Труды Лондонского королевского общества. Серия A — Математические и физические науки . 159 (898). Королевское общество: 432–458. Bibcode : 1937RSPSA.159..432B. doi : 10.1098/rspa.1937.0082 . ISSN  0080-4630.
7. Карлсон, Дж. Ф.; Оппенгеймер, Дж. Р. (1937-02-15). «О мультипликативных ливнях». Physical Review . 51 (4). Американское физическое общество (APS): 220–231. Bibcode : 1937PhRv...51..220C. doi : 10.1103/physrev.51.220. ISSN  0031-899X.
8. Ландау, Л.; Румер, Г. (1938-05-19). «Каскадная теория электронных ливней». Труды Лондонского королевского общества. Серия A. Математические и физические науки . 166 (925). Королевское общество: 213–228. Bibcode : 1938RSPSA.166..213L. doi : 10.1098/rspa.1938.0088 . ISSN  0080-4630.
9. Росси, Бруно; Грейзен, Кеннет (1941-10-01). «Теория космических лучей». Reviews of Modern Physics . 13 (4). Американское физическое общество (APS): 240–309. Bibcode : 1941RvMP...13..240R. doi : 10.1103/revmodphys.13.240. ISSN  0034-6861.
10. Камата, Коити; Нисимура, Джун (1958). «Боковые и угловые структурные функции электронных ливней». Progress of Theoretical Physics Supplement . 6. Oxford University Press (OUP): 93–155. Bibcode : 1958PThPS...6...93K. doi : 10.1143/ptps.6.93 . ISSN  0375-9687.
11. CLARK, G.; EARL, J.; KRAUSHAAR, W.; LINSLEY, J.; ROSSI, B.; SCHERB, F. (1957). «Эксперимент по ливням в воздухе, создаваемым высокоэнергетическими космическими лучами». Nature . 180 (4582). Springer Science and Business Media LLC: 353–356. Bibcode :1957Natur.180..353C. doi :10.1038/180353a0. ISSN  0028-0836. S2CID  4173505.
12. Линсли, Джон (1963-02-15). «Доказательства первичной частицы космического луча с энергией 10^20 эВ». Physical Review Letters . 10 (4). Американское физическое общество (APS): 146–148. doi :10.1103/physrevlett.10.146. ISSN  0031-9007.
13. Грейзен, Кеннет (1960). «Космические лучевые ливни». Annual Review of Nuclear and Particle Science . 10 : 63–108. Bibcode : 1960ARNPS..10...63G. doi : 10.1146/annurev.ns.10.120160.000431.
14. Bergeson, HE; ​​Cassiday, GL; Chiu, T. -W.; Cooper, DA; Elbert, JW; Loh, EC; Steck, D.; West, WJ; Linsley, J.; Mason, GW (1977-09-26). "Измерение светового излучения от удаленных ливней космических лучей в воздухе". Physical Review Letters . 39 (13). Американское физическое общество (APS): 847–849. Bibcode : 1977PhRvL..39..847B. doi : 10.1103/physrevlett.39.847. ISSN  0031-9007.
15. Частица «О Боже!»
16. Bird, DJ; Corbato, SC; Dai, HY; Elbert, JW; Green, KD; Huang, MA; Kieda, DB; Ko, S.; Larsen, CG; Loh, EC; Luo, MZ; Salamon, MH; Smith, JD; Sokolsky, P.; Sommers, P.; Tang, JKK; Thomas, SB (1995). "Обнаружение космического луча с измеренной энергией, выходящей далеко за пределы ожидаемого спектрального обрезания из-за космического микроволнового излучения". The Astrophysical Journal . 441. Американское астрономическое общество: 144. arXiv : astro-ph/9410067 . Bibcode : 1995ApJ...441..144B. doi : 10.1086/175344 . ISSN  0004-637X.
17. Гайссер, ТК, Энгель, Р. и Рескони, Э. (2016). Космические лучи и физика элементарных частиц: 2-е издание. Cambridge University Press.
18. Rao, M. (1998). Широкие атмосферные ливни. World Scientific. стр. 10. ISBN 9789810228880.
19. Мэтьюз, Дж. (2005). «Модель Гейтлера широких атмосферных ливней». Astroparticle Physics . 22 (5–6). Elsevier BV: 387–397. Bibcode : 2005APh....22..387M. doi : 10.1016/j.astropartphys.2004.09.003. ISSN  0927-6505.
20. Камата, Коити; Нисимура, Джун (1958). «Боковые и угловые структурные функции электронных ливней». Progress of Theoretical Physics Supplement . 6. Oxford University Press (OUP): 93–155. Bibcode : 1958PThPS...6...93K. doi : 10.1143/ptps.6.93 . ISSN  0375-9687.
21. Грейзен, Кеннет (1960). «Космические лучевые ливни». Annual Review of Nuclear and Particle Science . 10 : 63–108. Bibcode : 1960ARNPS..10...63G. doi : 10.1146/annurev.ns.10.120160.000431.

Внешние ссылки

• Обширные атмосферные ливни.
• Детектор воздушных ливней в Бакленд-Парке
• Система обнаружения Хавера-Парк
• Система детекторов HiRes
• Обсерватория Пьера Оже
• HiSPARC (Проект средней школы по астрофизическим исследованиям в космосе)
• AIRES (AIRshower Extended Simulations): большой и хорошо документированный пакет Fortran для моделирования ливней космических лучей, разработанный Серхио Шиутто на кафедре физики Национального университета Ла-Платы , Аргентина.
• КОРСИКА , КОРСИКА: Еще один код для моделирования воздушных потоков космических лучей, разработанный Дитером Хеком из Исследовательского центра Карлсруэ , Германия.
• COSMUS: Интерактивные анимированные 3D-модели нескольких различных ливней космических лучей и инструкции по созданию собственных моделей с использованием моделирования AIRES. От группы COSMUS в Чикагском университете.
• Анимации Milagro: фильмы и инструкции по их созданию, показывающие, как атмосферные ливни взаимодействуют с детектором Milagro. Автор: Мигель Моралес.
• Анимации CASSIM: Анимации различных ливней космических лучей, созданные Хайо Дрешлером из Нью-Йоркского университета.
• Эксперимент SPASE2: эксперимент с атмосферными ливнями на Южном полюсе (SPASE).
• Эксперимент ГАММА: Эксперимент с высокогорным атмосферным ливнем.