Global tuning of hadronic interaction models with accelerator-based and astroparticle data
Reviewartikel, 2025
In high-energy and astroparticle physics, event generators have an essential role, even in the simplest data analyses. Physical processes occurring in hadronic collisions are simulated within a Monte Carlo framework but a major challenge remains modelling of hadron dynamics at low momentum transfer, which includes the initial and final phases of every hadronic collision. Phenomenological models inspired by quantum chromodynamics used for these phases cannot guarantee completeness or correctness over the full phase space. These models usually include parameters which must be tuned to suitable experimental data. Until now, event generators have primarily been developed and tuned based on data from high-energy physics experiments at accelerators. However, in many cases, they have been found to not satisfactorily describe data from astroparticle experiments, which provide sensitivity especially to hadrons produced nearly parallel to the collision axis and cover centre-of-mass energies up to several hundred tera-electronvolts, well beyond those reached at colliders so far. Here, we address the complementarity of these two sets of data and present a roadmap for a unified tuning of event generators with accelerator-based and astroparticle data.
Författare
Johannes Albrecht
Lamarr - Institut für Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz
Technische Universität Dortmund
RAPP Center
Julia Tjus
RAPP Center
Ruhr-Universität Bochum
Chalmers, Rymd-, geo- och miljövetenskap, Astronomi och plasmafysik
N. Behling
Technische Universität Dortmund
J. Blazek
Czech Academy of Sciences
M. Bleicher
Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt am Main
J. Boelhauve
Technische Universität Dortmund
L. Cazon
Universidade de Santiagode Compostela
R. Conceição
Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas
Instituto Superior Tecnico
H. Dembinski
Technische Universität Dortmund
RAPP Center
L. Dietrich
Technische Universität Dortmund
J. Ebr
Czech Academy of Sciences
J. Ellbracht
Technische Universität Dortmund
R. Engel
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
A. Fedynitch
Academia Sinica
M. Fieg
Fermi National Accelerator Laboratory
M. V. Garzelli
Universität Hamburg
C. Gaudu
Bergische Universität Wuppertal
G. Graziani
INFN Sezione di Firenze
P. Gutjahr
Technische Universität Dortmund
A. Haungs
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
T. Huege
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Vrije Universiteit Brüssel (VUB)
K. Hymon
Technische Universität Dortmund
M. Hünnefeld
Technische Universität Dortmund
Karl Heinz Kampert
RAPP Center
Bergische Universität Wuppertal
L. Kardum
Technische Universität Dortmund
L. Kolk
Technische Universität Dortmund
N. Korneeva
Monash University
Kevin Kröninger
Technische Universität Dortmund
RAPP Center
A. Maire
Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
H. Menjo
Nagoya University
Leonel Morejon
Bergische Universität Wuppertal
S. Ostapchenko
Universität Hamburg
P. Paakkinen
Helsinki Institute of Physics
Jyväskylän Yliopisto
T. Pierog
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
P. Plotko
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
A. Prosekin
Academia Sinica
L. Pyras
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
University of Utah
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)
T. Pöschl
CERN
J. Rautenberg
Bergische Universität Wuppertal
M. Reininghaus
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
W. Rhode
RAPP Center
Lamarr - Institut für Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz
Technische Universität Dortmund
Felix Riehn
RAPP Center
Technische Universität Dortmund
Markus Roth
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
A. Sandrock
Bergische Universität Wuppertal
I. Sarcevic
University of Arizona
M. Schmelling
Max-Planck-Gesellschaft
G. Sigl
Universität Hamburg
T. Sjöstrand
Lunds universitet
D. Soldin
University of Utah
M. Unger
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
M. Utheim
Jyväskylän Yliopisto
J. Vícha
Czech Academy of Sciences
K. Werner
Université de Nantes
M. E. Windau
Technische Universität Dortmund
V. Zhukov
RWTH Aachen University
Nature Reviews Physics
25225820 (eISSN)
Vol. In PressÄmneskategorier (SSIF 2025)
Subatomär fysik
DOI
10.1038/s42254-025-00897-3