Abstract
The surface detector array of the Pierre Auger Observatory provides information about the longitudinal development of the muonic component of extensive air showers. Using the timing information from the flash analog-to-digital converter traces of surface detectors far from the shower core, it is possible to reconstruct a muon production depth distribution. We characterize the goodness of this reconstruction for zenith angles around 60° and different energies of the primary particle. From these distributions, we define Xmaxμ as the depth along the shower axis where the production of muons reaches maximum. We explore the potentiality of Xmaxμ as a useful observable to infer the mass composition of ultrahigh-energy cosmic rays. Likewise, we assess its ability to constrain hadronic interaction models.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 012012 |
| Journal | Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology |
| Volume | 90 |
| Issue number | 1 |
| DOIs | |
| State | Published - 25 Jul 2014 |
| Externally published | Yes |
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Dive into the research topics of 'Muons in air showers at the Pierre Auger Observatory: Measurement of atmospheric production depth'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, Vol. 90, No. 1, 012012, 25.07.2014.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Muons in air showers at the Pierre Auger Observatory
T2 - Measurement of atmospheric production depth
AU - Aab, A.
AU - Abreu, P.
AU - Aglietta, M.
AU - Ahlers, M.
AU - Ahn, E. J.
AU - Al Samarai, I.
AU - Albuquerque, I. F.M.
AU - Allekotte, I.
AU - Allen, J.
AU - Allison, P.
AU - Almela, A.
AU - Alvarez Castillo, J.
AU - Alvarez-Muñiz, J.
AU - Alves Batista, R.
AU - Ambrosio, M.
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AU - Coutu, S.
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AU - Criss, A.
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AU - Curutiu, A.
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AU - Daniel, B.
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AU - De Domenico, M.
AU - De Jong, S. J.
AU - De Mello Neto, J. R.T.
AU - De Mitri, I.
AU - De Oliveira, J.
AU - De Souza, V.
AU - Del Peral, L.
AU - Deligny, O.
AU - Dembinski, H.
AU - Dhital, N.
AU - Di Giulio, C.
AU - Di Matteo, A.
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AU - Díaz Castro, M. L.
AU - Diep, P. N.
AU - Diogo, F.
AU - Dobrigkeit, C.
AU - Docters, W.
AU - D'Olivo, J. C.
AU - Dong, P. N.
AU - Dorofeev, A.
AU - Dorosti Hasankiadeh, Q.
AU - Dova, M. T.
AU - Ebr, J.
AU - Engel, R.
AU - Erdmann, M.
AU - Erfani, M.
AU - Escobar, C. O.
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AU - Fröhlich, U.
AU - Fuchs, B.
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AU - Garcia-Gamez, D.
AU - Garcia-Pinto, D.
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AU - Gemmeke, H.
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AU - Giammarchi, M.
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AU - Homola, P.
AU - Hörandel, J. R.
AU - Horvath, P.
AU - Hrabovský, M.
AU - Huber, D.
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AU - Insolia, A.
AU - Isar, P. G.
AU - Islo, K.
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AU - Kambeitz, O.
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AU - Kégl, B.
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AU - Keivani, A.
AU - Kemp, E.
AU - Kieckhafer, R. M.
AU - Klages, H. O.
AU - Kleifges, M.
AU - Kleinfeller, J.
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AU - Krohm, N.
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AU - Kruppke-Hansen, D.
AU - Kuempel, D.
AU - Kunka, N.
AU - La Rosa, G.
AU - Lahurd, D.
AU - Latronico, L.
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AU - Lautridou, P.
AU - Le Coz, S.
AU - Leão, M. S.A.B.
AU - Lebrun, D.
AU - Lebrun, P.
AU - Leigui De Oliveira, M. A.
AU - Letessier-Selvon, A.
AU - Lhenry-Yvon, I.
AU - Link, K.
AU - López, R.
AU - Lopez Agüera, A.
AU - Louedec, K.
AU - Lozano Bahilo, J.
AU - Lu, L.
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AU - Maccarone, M. C.
AU - Malacari, M.
AU - Maldera, S.
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AU - Mandat, D.
AU - Mantsch, P.
AU - Mariazzi, A. G.
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AU - Marsella, G.
AU - Martello, D.
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AU - Martínez Bravo, O.
AU - Martraire, D.
AU - Masías Meza, J. J.
AU - Mathes, H. J.
AU - Mathys, S.
AU - Matthews, A. J.
AU - Matthews, J.
AU - Matthiae, G.
AU - Maurel, D.
AU - Maurizio, D.
AU - Mayotte, E.
AU - Mazur, P. O.
AU - Medina, C.
AU - Medina-Tanco, G.
AU - Melissas, M.
AU - Melo, D.
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AU - Menshikov, A.
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AU - Micheletti, M. I.
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AU - Minaya, I. A.
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AU - Mitrica, B.
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AU - Mollerach, S.
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AU - Monnier Ragaigne, D.
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AU - Navas, S.
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AU - Nelles, A.
AU - Neuser, J.
AU - Niechciol, M.
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AU - NoŽka, L.
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AU - Santos, E.
AU - Santos, E. M.
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AU - Sarkar, B.
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AU - Schoorlemmer, H.
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AU - Śmiałkowski, A.
AU - Šmída, R.
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AU - Supanitsky, A. D.
AU - Sutherland, M. S.
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AU - Szadkowski, Z.
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AU - Taborda, O. A.
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AU - Tartare, M.
AU - Thao, N. T.
AU - Theodoro, V. M.
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AU - Tueros, M.
AU - Ulrich, R.
AU - Unger, M.
AU - Urban, M.
AU - Valdés Galicia, J. F.
AU - Valiño, I.
AU - Valore, L.
AU - Van Aar, G.
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AU - Van Velzen, S.
AU - Van Vliet, A.
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AU - Varner, G.
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AU - Vázquez, R. A.
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AU - Verzi, V.
AU - Vicha, J.
AU - Videla, M.
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AU - Vlcek, B.
AU - Vorobiov, S.
AU - Wahlberg, H.
AU - Wainberg, O.
AU - Walz, D.
AU - Watson, A. A.
AU - Weber, M.
AU - Weidenhaupt, K.
AU - Weindl, A.
AU - Werner, F.
AU - Whelan, B. J.
AU - Widom, A.
AU - Wiencke, L.
AU - Wilczyńska, B.
AU - Wilczyński, H.
AU - Will, M.
AU - Williams, C.
AU - Winchen, T.
AU - Wittkowski, D.
AU - Wundheiler, B.
AU - Wykes, S.
AU - Yamamoto, T.
AU - Yapici, T.
AU - Younk, P.
AU - Yuan, G.
AU - Yushkov, A.
AU - Zamorano, B.
AU - Zas, E.
AU - Zavrtanik, D.
AU - Zavrtanik, M.
AU - Zaw, I.
AU - Zepeda, A.
AU - Zhou, J.
AU - Zhu, Y.
AU - Zimbres Silva, M.
AU - Ziolkowski, M.
PY - 2014/7/25
Y1 - 2014/7/25
N2 - The surface detector array of the Pierre Auger Observatory provides information about the longitudinal development of the muonic component of extensive air showers. Using the timing information from the flash analog-to-digital converter traces of surface detectors far from the shower core, it is possible to reconstruct a muon production depth distribution. We characterize the goodness of this reconstruction for zenith angles around 60° and different energies of the primary particle. From these distributions, we define Xmaxμ as the depth along the shower axis where the production of muons reaches maximum. We explore the potentiality of Xmaxμ as a useful observable to infer the mass composition of ultrahigh-energy cosmic rays. Likewise, we assess its ability to constrain hadronic interaction models.
AB - The surface detector array of the Pierre Auger Observatory provides information about the longitudinal development of the muonic component of extensive air showers. Using the timing information from the flash analog-to-digital converter traces of surface detectors far from the shower core, it is possible to reconstruct a muon production depth distribution. We characterize the goodness of this reconstruction for zenith angles around 60° and different energies of the primary particle. From these distributions, we define Xmaxμ as the depth along the shower axis where the production of muons reaches maximum. We explore the potentiality of Xmaxμ as a useful observable to infer the mass composition of ultrahigh-energy cosmic rays. Likewise, we assess its ability to constrain hadronic interaction models.
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U2 - 10.1103/PhysRevD.90.012012
DO - 10.1103/PhysRevD.90.012012
M3 - Artículo
SN - 1550-7998
VL - 90
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ER -