Demonstrating Agreement between Radio and Fluorescence Measurements of the Depth of Maximum of Extensive Air Showers at the Pierre Auger Observatory - IN2P3 - Institut national de physique nucléaire et de physique des particules Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Phys.Rev.Lett. Année : 2024

Demonstrating Agreement between Radio and Fluorescence Measurements of the Depth of Maximum of Extensive Air Showers at the Pierre Auger Observatory

A Abdul Halim , P Abreu , M Aglietta , I Allekotte , K Almeida Cheminant , A Almela , R Aloisio , J Alvarez-Muñiz , J Ammerman Yebra , G.A Anastasi , L Anchordoqui , B Andrada , S Andringa , M Anukriti , L Apollonio , C Aramo , P.R Araújo Ferreira , E Arnone , J.C Arteaga Velázquez , P Assis , G Avila , E Avocone , A Bakalova , F Barbato , A Bartz Mocellin , J.A Bellido , C Berat (1) , M.E Bertaina , G Bhatta , M Bianciotto , P.L Biermanni , V Binet , K Bismark , T Bister , J Biteau (2) , J Blazek , C Bleve (1) , J Blümer , M Boháčová , D Boncioli , C Bonifazi , L Bonneau Arbeletche , N Borodai , J Brack , P.G Brichetto Orchera , F.L Briechle , A Bueno , S Buitink , M Buscemi , M Büsken , A Bwembya , K.S Caballero-Mora , S Cabana-Freire , L Caccianiga , R Caruso , A Castellina , F Catalani , G Cataldi , L Cazon , M Cerda , A Cermenati , J.A Chinellato , J Chudoba , L Chytka , R.W Clay , A.C Cobos Cerutti , R Colalillo , A Coleman , M.R Coluccia , R Conceição , A Condorelli (2) , G Consolati , M Conte , F Convenga , D Correia dos Santos , P.J Costa , C.E Covault , M Cristinziani , C.S Cruz Sanchez , S Dasso , K Daumiller , B.R Dawson , R.M de Almeida , J de Jesús , S.J de Jong , J.R.T de Mello Neto , I de Mitri , J de Oliveira , D de Oliveira Franco , F de Palma , V de Souza , B.P de Souza de Errico , E de Vito , A del Popolo , O Deligny (2) , N Denner , L Deval , A Di Matteo , M Dobre , C Dobrigkeit , J.C d'Olivo , L.M Domingues Mendes , Q Dorosti , J.C dos Anjos , R.C dos Anjos , J Ebr , F Ellwanger , M Emam , R Engel , I Epicoco , M Erdmann , A Etchegoyen , C Evoli , H Falcke , J Farmer , G Farrar , A.C Fauth , N Fazzini , F Feldbusch , F Fenu , A Fernandes , B Fick , J.M Figueira , A Filipčič , T Fitoussi , B Flaggs , T Fodran , T Fujii , A Fuster , C Galea , C Galelli , B García , C Gaudu , H Gemmeke , F Gesualdi , A Gherghel-Lascu , P.L Ghia (2) , U Giaccari , J Glombitza , F Gobbi , F Gollan , G Golup , M Gómez Berisso , P.F Gómez Vitale , J.P Gongora , J.M González , N González , I Goos , D Góra , A Gorgi , M Gottowik , T.D Grubb , F Guarino , G.P Guedes , E Guido , L Gülzow , S Hahn , P Hamal , M.R Hampel , P Hansen , D Harari , V.M Harvey , A Haungs , T Hebbeker , C Hojvat , J.R Hörandel , P Horvath , M Hrabovský , T Huege , A Insolia , P.G Isar , P Janecek , V Jilek , J.A Johnsen , J Jurysek , K.-H Kampert , B Keilhauer , A Khakurdikar , V.V Kizakke Covilakam , H.O Klages , M Kleifges , F Knapp , J Köhler , N Kunka , B.L Lago , N Langner , M.A Leigui de Oliveira , Y Lema-Capeans , A Letessier-Selvon (3) , I Lhenry-Yvon (2) , L Lopes , L Lu , Q Luce , J.P Lundquist , A Machado Payeras , M Majercakova , D Mandat , B.C Manning , P Mantsch , S Marafico (2) , F.M Mariani , A.G Mariazzi , I.C Maris , G Marsella , D Martello , S Martinelli , O Martínez Bravo , M.A Martins , H.-J Mathes , J Matthews , G Matthiae , E Mayotte , S Mayotte , P.O Mazur , G Medina-Tanco , J Meinert , D Melo , A Menshikov , C Merx , S Michal , M.I Micheletti , L Miramonti , S Mollerach , F Montanet (1) , L Morejon , C Morello , K Mulrey , R Mussa , W.M Namasaka , S Negi , L Nellen , K Nguyen , G Nicora , M Niechciol , D Nitz , D Nosek , V Novotny , L Nožka , A Nucita , L.A Núñez , C Oliveira , M Palatka , J Pallotta , S Panja , G Parente , T Paulsen , J Pawlowsky , M Pech , J Pekala , R Pelayo , L.A.S Pereira , E.E Pereira Martins , J Perez Armand , C Pérez Bertolli , L Perrone , S Petrera , C Petrucci , T Pierog , M Pimenta , M Platino , B Pont , M Pothast , M Pourmohammad Shahvar , P Privitera , M Prouza , A Puyleart , S Querchfeld , J Rautenberg , D Ravignani , J.V Reginatto Akim , M Reininghaus , J Ridky , F Riehn , M Risse , V Rizi , W Rodrigues de Carvalho , E Rodriguez , J Rodriguez Rojo , M.J Roncoroni , S Rossoni , M Roth , E Roulet , A.C Rovero , P Ruehl , A Saftoiu , M Saharan , F Salamida , H Salazar , G Salina , J.D Sanabria Gomez , F Sánchez , E.M Santos , E Santos , F Sarazin , R Sarmento , R Sato , P Savina , C.M Schäfer , V Scherini , H Schieler , M Schimassek (2) , M Schimp , D Schmidt , O Scholten , H Schoorlemmer , P Schovánek , F.G Schröder , J Schulte , T Schulz , S.J Sciutto , M Scornavacche , A Segreto , S Sehgal , S.U Shivashankara , G Sigl , G Silli , O Sima , K Simkova , F Simon , R Smau , R Smída , P Sommers , J.F Soriano , R Squartini , M Stadelmaier , S Stanič , J Stasielak , P Stassi (1) , S Strähnz , M Straub , T Suomijärvi (2) , A.D Supanitsky , Z Svozilikova , Z Szadkowski , F Tairli , A Tapia , C Taricco , C Timmermans , O Tkachenko , P Tobiska , C.J Todero Peixoto , B Tomé , Z Torrès (1) , A Travaini , P Travnicek , C Trimarelli , M Tueros , M Unger , L Vaclavek , M Vacula , J.F Valdés Galicia , L Valore , E Varela , A Vásquez-Ramírez , D Veberič , C Ventura , I.D Vergara Quispe , V Verzi , J Vicha , J Vink , S Vorobiov , C Watanabe , A.A Watson , A Weindl , L Wiencke , H Wilczynski , D Wittkowski , B Wundheiler , B Yue , A Yushkov , O Zapparrata , E Zas , D Zavrtanik , M Zavrtanik
A Abdul Halim
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A Yushkov
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O Zapparrata
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E Zas
  • Fonction : Auteur
D Zavrtanik
  • Fonction : Auteur
M Zavrtanik
  • Fonction : Auteur

Résumé

We show, for the first time, radio measurements of the depth of shower maximum ($X_\text{max}$) of air showers induced by cosmic rays that are compared to measurements of the established fluorescence method at the same location. Using measurements at the Pierre Auger Observatory we show full compatibility between our radio and the previously published fluorescence data set, and between a subset of air showers observed simultaneously with both radio and fluorescence techniques, a measurement setup unique to the Pierre Auger Observatory. Furthermore, we show radio $X_\text{max}$ resolution as a function of energy and demonstrate the ability to make competitive high-resolution $X_\text{max}$ measurements with even a sparse radio array. With this, we show that the radio technique is capable of cosmic-ray mass composition studies, both at Auger and at other experiments.

Dates et versions

hal-04285189 , version 1 (14-11-2023)

Identifiants

Citer

A Abdul Halim, P Abreu, M Aglietta, I Allekotte, K Almeida Cheminant, et al.. Demonstrating Agreement between Radio and Fluorescence Measurements of the Depth of Maximum of Extensive Air Showers at the Pierre Auger Observatory. Phys.Rev.Lett., 2024, 132 (2), pp.021001. ⟨10.1103/PhysRevLett.132.021001⟩. ⟨hal-04285189⟩
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