Abstract
The emission of radio waves from air showers has been attributed to the so-called geomagnetic emission process. At frequencies around 50 MHz this process leads to coherent radiation which can be observed with rather simple setups. The direction of the electric field induced by this emission process depends only on the local magnetic field vector and on the incoming direction of the air shower. We report on measurements of the electric field vector where, in addition to this geomagnetic component, another component has been observed that cannot be described by the geomagnetic emission process. The data provide strong evidence that the other electric field component is polarized radially with respect to the shower axis, in agreement with predictions made by Askaryan who described radio emission from particle showers due to a negative charge excess in the front of the shower. Our results are compared to calculations which include the radiation mechanism induced by this charge-excess process.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 052002 |
| Journal | Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology |
| Volume | 89 |
| Issue number | 5 |
| DOIs | |
| State | Published - 14 Mar 2014 |
| Externally published | Yes |
Fingerprint
Dive into the research topics of 'Probing the radio emission from air showers with polarization measurements'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
- APA
- Author
- BIBTEX
- Harvard
- Standard
- RIS
- Vancouver
}
In: Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, Vol. 89, No. 5, 052002, 14.03.2014.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Probing the radio emission from air showers with polarization measurements
AU - Aab, A.
AU - Abreu, P.
AU - Aglietta, M.
AU - Ahlers, M.
AU - Ahn, E. J.
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.
AU - Aminaei, A.
AU - Anchordoqui, L.
AU - Andringa, S.
AU - Antičić, T.
AU - Aramo, C.
AU - Arqueros, F.
AU - Asorey, H.
AU - Assis, P.
AU - Aublin, J.
AU - Ave, M.
AU - Avenier, M.
AU - Avila, G.
AU - Badescu, A. M.
AU - Barber, K. B.
AU - Bardenet, R.
AU - Bäuml, J.
AU - Baus, C.
AU - Beatty, J. J.
AU - Becker, K. H.
AU - Bellido, J. A.
AU - Benzvi, S.
AU - Berat, C.
AU - Bertou, X.
AU - Biermann, P. L.
AU - Billoir, P.
AU - Blanco, F.
AU - Blanco, M.
AU - Bleve, C.
AU - Blümer, H.
AU - Boháčová, M.
AU - Boncioli, D.
AU - Bonifazi, C.
AU - Bonino, R.
AU - Borodai, N.
AU - Brack, J.
AU - Brancus, I.
AU - Brogueira, P.
AU - Brown, W. C.
AU - Buchholz, P.
AU - Bueno, A.
AU - Buscemi, M.
AU - Caballero-Mora, K. S.
AU - Caccianiga, B.
AU - Caccianiga, L.
AU - Candusso, M.
AU - Caramete, L.
AU - Caruso, R.
AU - Castellina, A.
AU - Cataldi, G.
AU - Cazon, L.
AU - Cester, R.
AU - Cheng, S. H.
AU - Chiavassa, A.
AU - Chinellato, J. A.
AU - Chudoba, J.
AU - Cilmo, M.
AU - Clay, R. W.
AU - Cocciolo, G.
AU - Colalillo, R.
AU - Collica, L.
AU - Coluccia, M. R.
AU - Conceição, R.
AU - Contreras, F.
AU - Cooper, M. J.
AU - Coutu, S.
AU - Covault, C. E.
AU - Criss, A.
AU - Cronin, J.
AU - Curutiu, A.
AU - Dallier, R.
AU - Daniel, B.
AU - Dasso, S.
AU - Daumiller, K.
AU - Dawson, B. R.
AU - De Almeida, R. M.
AU - De Domenico, M.
AU - De Jong, S. J.
AU - De La Vega, G.
AU - De Mello Junior, W. J.M.
AU - De Mello Neto, J. R.T.
AU - De Mitri, I.
AU - De Souza, V.
AU - De Vries, K. D.
AU - Del Peral, L.
AU - Deligny, O.
AU - Dembinski, H.
AU - Dhital, N.
AU - Di Giulio, C.
AU - Di Matteo, A.
AU - Diaz, J. C.
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 - Dos Anjos, J. C.
AU - Dova, M. T.
AU - Ebr, J.
AU - Engel, R.
AU - Erdmann, M.
AU - Escobar, C. O.
AU - Espadanal, J.
AU - Etchegoyen, A.
AU - Facal San Luis, P.
AU - Falcke, H.
AU - Fang, K.
AU - Farrar, G.
AU - Fauth, A. C.
AU - Fazzini, N.
AU - Ferguson, A. P.
AU - Fick, B.
AU - Figueira, J. M.
AU - Filevich, A.
AU - Filipčič, A.
AU - Foerster, N.
AU - Fox, B. D.
AU - Fracchiolla, C. E.
AU - Fraenkel, E. D.
AU - Fratu, O.
AU - Fröhlich, U.
AU - Fuchs, B.
AU - Gaior, R.
AU - Gamarra, R. F.
AU - Gambetta, S.
AU - García, B.
AU - Garcia Roca, S. T.
AU - Garcia-Gamez, D.
AU - Garcia-Pinto, D.
AU - Garilli, G.
AU - Gascon Bravo, A.
AU - Gemmeke, H.
AU - Ghia, P. L.
AU - Giammarchi, M.
AU - Giller, M.
AU - Gitto, J.
AU - Glaser, C.
AU - Glass, H.
AU - Gomez Albarracin, F.
AU - Gómez Berisso, M.
AU - Gómez Vitale, P. F.
AU - Gonçalves, P.
AU - Gonzalez, J. G.
AU - Gookin, B.
AU - Gorgi, A.
AU - Gorham, P.
AU - Gouffon, P.
AU - Grebe, S.
AU - Griffith, N.
AU - Grillo, A. F.
AU - Grubb, T. D.
AU - Guardincerri, Y.
AU - Guarino, F.
AU - Guedes, G. P.
AU - Hansen, P.
AU - Harari, D.
AU - Harrison, T. A.
AU - Harton, J. L.
AU - Haungs, A.
AU - Hebbeker, T.
AU - Heck, D.
AU - Herve, A. E.
AU - Hill, G. C.
AU - Hojvat, C.
AU - Hollon, N.
AU - Holt, E.
AU - Homola, P.
AU - Hörandel, J. R.
AU - Horvath, P.
AU - Hrabovský, M.
AU - Huber, D.
AU - Huege, T.
AU - Insolia, A.
AU - Isar, P. G.
AU - Jansen, S.
AU - Jarne, C.
AU - Josebachuili, M.
AU - Kadija, K.
AU - Kambeitz, O.
AU - Kampert, K. H.
AU - Karhan, P.
AU - Kasper, P.
AU - Katkov, I.
AU - Kégl, B.
AU - Keilhauer, B.
AU - Keivani, A.
AU - Kemp, E.
AU - Kieckhafer, R. M.
AU - Klages, H. O.
AU - Kleifges, M.
AU - Kleinfeller, J.
AU - Knapp, J.
AU - Krause, R.
AU - Krohm, N.
AU - Krömer, O.
AU - Kruppke-Hansen, D.
AU - Kuempel, D.
AU - Kunka, N.
AU - La Rosa, G.
AU - Lahurd, D.
AU - Latronico, L.
AU - Lauer, R.
AU - Lauscher, M.
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.
AU - Lucero, A.
AU - Ludwig, M.
AU - Lyberis, H.
AU - Maccarone, M. C.
AU - Malacari, M.
AU - Maldera, S.
AU - Maller, J.
AU - Mandat, D.
AU - Mantsch, P.
AU - Mariazzi, A. G.
AU - Marin, V.
AU - Mariş, I. C.
AU - Marquez Falcon, H. R.
AU - Marsella, G.
AU - Martello, D.
AU - Martin, L.
AU - Martinez, H.
AU - Martínez Bravo, O.
AU - Martraire, D.
AU - Masías Meza, J. J.
AU - Mathes, H. J.
AU - Matthews, J.
AU - Matthews, J. A.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.
AU - Menichetti, E.
AU - Menshikov, A.
AU - Messina, S.
AU - Meyhandan, R.
AU - Mićanović, S.
AU - Micheletti, M. I.
AU - Middendorf, L.
AU - Minaya, I. A.
AU - Miramonti, L.
AU - Mitrica, B.
AU - Molina-Bueno, L.
AU - Mollerach, S.
AU - Monasor, M.
AU - Monnier Ragaigne, D.
AU - Montanet, F.
AU - Morales, B.
AU - Morello, C.
AU - Moreno, J. C.
AU - Mostafá, M.
AU - Moura, C. A.
AU - Muller, M. A.
AU - Müller, G.
AU - Münchmeyer, M.
AU - Mussa, R.
AU - Navarra, G.
AU - Navarro, J. L.
AU - Navas, S.
AU - Necesal, P.
AU - Nellen, L.
AU - Nelles, A.
AU - Neuser, J.
AU - Nhung, P. T.
AU - Niechciol, M.
AU - Niemietz, L.
AU - Niggemann, T.
AU - Nitz, D.
AU - Nosek, D.
AU - NoŽka, L.
AU - Oehlschläger, J.
AU - Olinto, A.
AU - Oliveira, M.
AU - Ortiz, M.
AU - Pacheco, N.
AU - Pakk Selmi-Dei, D.
AU - Palatka, M.
AU - Pallotta, J.
AU - Palmieri, N.
AU - Parente, G.
AU - Parra, A.
AU - Pastor, S.
AU - Paul, T.
AU - Pech, M.
AU - Pȩkala, J.
AU - Pelayo, R.
AU - Pepe, I. M.
AU - Perrone, L.
AU - Pesce, R.
AU - Petermann, E.
AU - Petrera, S.
AU - Petrolini, A.
AU - Petrov, Y.
AU - Piegaia, R.
AU - Pierog, T.
AU - Pieroni, P.
AU - Pimenta, M.
AU - Pirronello, V.
AU - Platino, M.
AU - Plum, M.
AU - Pontz, M.
AU - Porcelli, A.
AU - Preda, T.
AU - Privitera, P.
AU - Prouza, M.
AU - Quel, E. J.
AU - Querchfeld, S.
AU - Quinn, S.
AU - Rautenberg, J.
AU - Ravel, O.
AU - Ravignani, D.
AU - Revenu, B.
AU - Ridky, J.
AU - Riggi, S.
AU - Risse, M.
AU - Ristori, P.
AU - Rivera, H.
AU - Rizi, V.
AU - Roberts, J.
AU - Rodrigues De Carvalho, W.
AU - Rodriguez Cabo, I.
AU - Rodriguez Fernandez, G.
AU - Rodriguez Martino, J.
AU - Rodriguez Rojo, J.
AU - Rodríguez-Frías, M. D.
AU - Ros, G.
AU - Rosado, J.
AU - Rossler, T.
AU - Roth, M.
AU - Rouillé-D'Orfeuil, B.
AU - Roulet, E.
AU - Rovero, A. C.
AU - Rühle, C.
AU - Saffi, S. J.
AU - Saftoiu, A.
AU - Salamida, F.
AU - Salazar, H.
AU - Salesa Greus, F.
AU - Salina, G.
AU - Sánchez, F.
AU - Sanchez-Lucas, P.
AU - Santo, C. E.
AU - Santos, E.
AU - Santos, E. M.
AU - Sarazin, F.
AU - Sarkar, B.
AU - Sarmento, R.
AU - Sato, R.
AU - Scharf, N.
AU - Scherini, V.
AU - Schieler, H.
AU - Schiffer, P.
AU - Schmidt, A.
AU - Scholten, O.
AU - Schoorlemmer, H.
AU - Schovánek, P.
AU - Schröder, F. G.
AU - Schulz, A.
AU - Schulz, J.
AU - Sciutto, S. J.
AU - Scuderi, M.
AU - Segreto, A.
AU - Settimo, M.
AU - Shadkam, A.
AU - Shellard, R. C.
AU - Sidelnik, I.
AU - Sigl, G.
AU - Sima, O.
AU - Śmiałkowski, A.
AU - Šmída, R.
AU - Snow, G. R.
AU - Sommers, P.
AU - Sorokin, J.
AU - Spinka, H.
AU - Squartini, R.
AU - Srivastava, Y. N.
AU - Stanič, S.
AU - Stapleton, J.
AU - Stasielak, J.
AU - Stephan, M.
AU - Straub, M.
AU - Stutz, A.
AU - Suarez, F.
AU - Suomijärvi, T.
AU - Supanitsky, A. D.
AU - Šuša, T.
AU - Sutherland, M. S.
AU - Swain, J.
AU - Szadkowski, Z.
AU - Szuba, M.
AU - Tapia, A.
AU - Tartare, M.
AU - Taşcǎu, O.
AU - Thao, N. T.
AU - Tiffenberg, J.
AU - Timmermans, C.
AU - Tkaczyk, W.
AU - Todero Peixoto, C. J.
AU - Toma, G.
AU - Tomankova, L.
AU - Tomé, B.
AU - Tonachini, A.
AU - Torralba Elipe, G.
AU - Torres Machado, D.
AU - Travnicek, P.
AU - Tridapalli, D. B.
AU - Trovato, E.
AU - Tueros, M.
AU - Ulrich, R.
AU - Unger, M.
AU - Valdés Galicia, J. F.
AU - Valiño, I.
AU - Valore, L.
AU - Van Aar, G.
AU - Van Den Berg, A. M.
AU - Van Velzen, S.
AU - Van Vliet, A.
AU - Varela, E.
AU - Vargas Cárdenas, B.
AU - Varner, G.
AU - Vázquez, J. R.
AU - Vázquez, R. A.
AU - Veberič, D.
AU - Verzi, V.
AU - Vicha, J.
AU - Videla, M.
AU - Villaseñor, L.
AU - Wahlberg, H.
AU - Wahrlich, P.
AU - Wainberg, O.
AU - Walz, D.
AU - Watson, A. A.
AU - Weber, M.
AU - Weidenhaupt, K.
AU - Weindl, A.
AU - Werner, F.
AU - Westerhoff, S.
AU - Whelan, B. J.
AU - Widom, A.
AU - Wieczorek, G.
AU - Wiencke, L.
AU - Wilczyńska, B.
AU - Wilczyński, H.
AU - Will, M.
AU - Williams, C.
AU - Winchen, T.
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 - 2014/3/14
Y1 - 2014/3/14
N2 - The emission of radio waves from air showers has been attributed to the so-called geomagnetic emission process. At frequencies around 50 MHz this process leads to coherent radiation which can be observed with rather simple setups. The direction of the electric field induced by this emission process depends only on the local magnetic field vector and on the incoming direction of the air shower. We report on measurements of the electric field vector where, in addition to this geomagnetic component, another component has been observed that cannot be described by the geomagnetic emission process. The data provide strong evidence that the other electric field component is polarized radially with respect to the shower axis, in agreement with predictions made by Askaryan who described radio emission from particle showers due to a negative charge excess in the front of the shower. Our results are compared to calculations which include the radiation mechanism induced by this charge-excess process.
AB - The emission of radio waves from air showers has been attributed to the so-called geomagnetic emission process. At frequencies around 50 MHz this process leads to coherent radiation which can be observed with rather simple setups. The direction of the electric field induced by this emission process depends only on the local magnetic field vector and on the incoming direction of the air shower. We report on measurements of the electric field vector where, in addition to this geomagnetic component, another component has been observed that cannot be described by the geomagnetic emission process. The data provide strong evidence that the other electric field component is polarized radially with respect to the shower axis, in agreement with predictions made by Askaryan who described radio emission from particle showers due to a negative charge excess in the front of the shower. Our results are compared to calculations which include the radiation mechanism induced by this charge-excess process.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=84897078455&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevD.89.052002
DO - 10.1103/PhysRevD.89.052002
M3 - Artículo
SN - 1550-7998
VL - 89
JO - Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
JF - Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
IS - 5
M1 - 052002
ER -