An extremely-high-energy jet phenomenon with emission of a giant fireball

Summary

A clean atmospheric jet with total energy 878 TeV was detected in the emulsion chamber No. 17 exposed at Chacaltaya, 5200 m above sea level. A significant feature of this event is the almost complete absence of cascade degradation in the air for observed individual showers. It consists of 117 γ-rays and 24 secondary jets in lead. It extends to a radius ∼3cm on sensitive layers which include half of the showers. This event stands close examination as a single interaction except for the two showers and for the fact that the production height is estimated to be 250 m above the apparatus by means of statistics of materialization of γ-rays during the passage through atmosphere. An average momentum is found <P _Tγ>∼0.39 GeV/c. Standing on the fireball hypothesis, an invariant mass is obtained ∼70 GeV/c² for the γ-ray part. The charge independence is shown and then the total invariant mass becomes ∼200 GeV/c², which is consistent with the UH-quantum proposed in 1971. Both transverse momentum and energy spectra support that the UH-quantum decays successively into mesons through H-quanta.

Riassunto

È stato rivelato un getto atmosferico pulito con energia totale di 878 TeV nella camera ad emulsione No. 17 esposta sul monte Chacaltaya, 5200 m sul livello del mare. Una caratteristica significativa di questo evento è la quasi completa assenza di degradazione per cascata nell'aria per gli sciami individuali osservati. Consiste di 117 raggi γ e 24 getti secondari nel piombo. Si estende fino ad un raggio di ∼3 cm su strati sensibili che comprendono metà degli sciami. Questo evento sopporta un esame ravvicinato come singola interazione salvo per i due sciami, e per il fatto che l'altezza di produzione è valutata 250 m al di sopra dell'apparato per mezzo della statistica di materializzazione dei raggi γ durante il passaggio attraverso l'atmosfera. Si trova un impulso medio <P _Tγ>∼0.39 GeV/c. Sulla base dell'ipotesi della fireball, si ottiene una massa invariante di ∼70 GeV/c² per la parte di raggi γ. Se ne mostra l'indipendenza dalla carica ed allora la massa invariante totale diviene ∼200 GeV/c² che è consistente con il quanto UH proposto nel 1971. Sia l'impulso trasversale che gli spettri di energia dimostrano che il quanto UH decade successivamente in mesoni attraverso quanti H.