우주선 은하 자기장 통과 시뮬레이션 도구 CRT

초록

본 논문은 초고에너지 우주선(UHECR)의 은하 자기장(GMF) 내 궤적을 정밀하게 계산하기 위한 공개 소프트웨어 CRT를 소개한다. CRT는 상대론적 운동 방정식을 수치 적분하여 전방 및 역방향 추적을 지원하며, 사용자가 정의한 다양한 소스 분포와 입자 조성을 적용할 수 있다. 기본 제공되는 GMF 모델과 사용자 정의 필드 모두에 대해 검증된 적분 알고리즘을 제공한다.

상세 분석

CRT는 UHECR 전파 연구에서 가장 핵심적인 문제 중 하나인 은하 자기장에 의한 입자 편향을 정량화하기 위해 설계되었다. 기존에는 주로 역추적(back‑tracking) 방식이 사용되었으나, 이는 입자 손실이나 에너지 감쇠를 무시하기 때문에 실제 소스와의 연관성을 과대평가할 위험이 있다. CRT는 전방(forward)와 역방향 모두를 지원함으로써 이러한 한계를 보완한다. 핵심 기술은 상대론적 로런츠 힘 방정식

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