New evaluation of the antiproton production cross section for cosmic ray studies

被引:87
作者
Di Mauro, Mattia [1 ,2 ,3 ]
Donato, Fiorenza [1 ,2 ]
Goudelis, Andreas [3 ]
Serpico, Pasquale Dario [3 ]
机构
[1] Univ Turin, Dept Phys, I-10125 Turin, Italy
[2] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Torino, I-10125 Turin, Italy
[3] Univ Savoie, CNRS, LAPTh, F-74941 Annecy Le Vieux, France
来源
PHYSICAL REVIEW D | 2014年 / 90卷 / 08期
关键词
P-P; INCLUSIVE PRODUCTION; PARTICLE-PRODUCTION; COLLISIONS; MOMENTUM;
D O I
10.1103/PhysRevD.90.085017
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
Theoretical predictions for the cosmic antiproton spectrum currently fall short of the corresponding experimental level of accuracy. Among the main sources of uncertainty are the antiproton production cross sections in cosmic ray inelastic interactions. We analyze existing data on antiproton production in p p scattering, including for the first time the measurements performed by the NA49 Collaboration. We compute the antiproton spectrum finding that in the energy range where data are available (antiproton energies of about 4-550 GeV) different approaches lead to almost equivalent results, with an uncertainty of 10%-20%. Extrapolations outside this region lead to different estimates, with the uncertainties reaching the 50% level around 1 TeV, degrading the diagnostic power of the antiproton channel at those energies. We also comment on the uncertainties in the antiproton production source term coming from nuclei heavier than protons and from neutrons produced in p p scatterings, and point out the need for dedicated experimental campaigns for all processes involving antiproton production in collisions of light nuclei.
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