Search for Ultra-relativistic Magnetic Monopoles with the Pierre Auger Observatory

A. Aab P. Abreu M. Aglietta I. Al Samarai 1 I. F. M. Albuquerque I. Allekotte A. Almela J. Alvarez Castillo J. Alvarez-Muñiz M. Ambrosio G. A. Anastasi L. Anchordoqui B. Andrada S. Andringa C. Aramo F. Arqueros N. Arsene H. Asorey P. Assis J. Aublin 1 G. Avila A. M. Badescu A. Balaceanu R. J. Barreira Luz C. Baus J. J. Beatty K. H. Becker J. A. Bellido C. Berat 2 M. E. Bertaina X. Bertou P. L. Biermann P. Billoir 1 J. Biteau 3 S. G. Blaess A. Blanco J. Blazek C. Bleve M. Boháčová D. Boncioli C. Bonifazi N. Borodai A. M. Botti J. Brack I. Brancus T. Bretz A. Bridgeman F. L. Briechle P. Buchholz A. Bueno S. Buitink M. Buscemi K. S. Caballero-Mora L. Caccianiga 1 A. Cancio F. Canfora L. Caramete R. Caruso A. Castellina G. Cataldi L. Cazon R. Cester A. G. Chavez J. A. Chinellato J. Chudoba R. W. Clay R. Colalillo A. Coleman L. Collica M. R. Coluccia R. Conceição F. Contreras M. J. Cooper S. Coutu C. E. Covault J. Cronin S. D'Amico B. Daniel S. Dasso K. Daumiller B. R. Dawson R. M. De Almeida S. J. De Jong G. De Mauro J. R. T. de Mello Neto I. De Mitri J. De Oliveira V. De Souza J. Debatin O. Deligny 3 C. Di Giulio A. Di Matteo M. L. Díaz Castro F. Diogo C. Dobrigkeit J. C. D'Olivo A. Dorofeev R. C. Dos Anjos M. T. Dova A. Dundovic J. Ebr R. Engel M. Erdmann M. Erfani C. O. Escobar J. Espadanal A. Etchegoyen H. Falcke K. Fang G. Farrar A. C. Fauth N. Fazzini B. Fick J. M. Figueira A. Filipčič O. Fratu M. M. Freire T. Fujii A. Fuster R. Gaior 1 B. García D. Garcia-Pinto F. Gaté H. Gemmeke A. Gherghel-Lascu P. L. Ghia 1 U. Giaccari M. Giammarchi M. Giller D. Głas C. Glaser H. Glass G. Golup M. Gómez Berisso P. F. Gómez Vitale N. González B. Gookin A. Gorgi P. Gorham P. Gouffon A. F. Grillo T. D. Grubb F. Guarino G. P. Guedes M. R. Hampel P. Hansen D. Harari T. A. Harrison J. L. Harton Q. Hasankiadeh A. Haungs T. Hebbeker D. Heck P. Heimann A. E. Herve G. C. Hill C. Hojvat E. Holt P. Homola J. R. Hörandel P. Horvath M. Hrabovský T. Huege J. Hulsman A. Insolia P. G. Isar I. Jandt S. Jansen J. A. Johnsen M. Josebachuili A. Kääpä O. Kambeitz K. H. Kampert P. Kasper I. Katkov B. Keilhauer E. Kemp J. Kemp R. M. Kieckhafer H. O. Klages M. Kleifges J. Kleinfeller R. Krause N. Krohm D. Kuempel G. Kukec Mezek N. Kunka A. Kuotb Awad D. Lahurd M. Lauscher P. Lebrun R. Legumina M. A. Leigui De Oliveira A. Letessier-Selvon 1 I. Lhenry-Yvon 3 K. Link L. Lopes R. López A. López Casado Q. Luce 3 A. Lucero M. Malacari M. Mallamaci D. Mandat P. Mantsch A. G. Mariazzi I. C. Mariş G. Marsella D. Martello H. Martinez O. Martínez Bravo J. J. Masías Meza H. J. Mathes S. Mathys J. Matthews J. A. J. Matthews G. Matthiae E. Mayotte P. O. Mazur C. Medina G. Medina-Tanco D. Melo A. Menshikov S. Messina M. I. Micheletti L. Middendorf I. A. Minaya L. Miramonti B. Mitrica D. Mockler L. Molina-Bueno S. Mollerach F. Montanet 2 C. Morello M. Mostafá G. Müller M. A. Muller S. Müller I. Naranjo L. Nellen J. Neuser P. H. Nguyen M. Niculescu-Oglinzanu M. Niechciol L. Niemietz T. Niggemann D. Nitz D. Nosek V. Novotny H. Nožka L. A. Núñez L. Ochilo F. Oikonomou A. Olinto D. Pakk Selmi-Dei M. Palatka J. Pallotta P. Papenbreer G. Parente A. Parra T. Paul M. Pech F. Pedreira J. Pękala R. Pelayo J. Peña-Rodriguez L. A. S. Pereira L. Perrone C. Peters S. Petrera J. Phuntsok R. Piegaia T. Pierog P. Pieroni M. Pimenta V. Pirronello M. Platino M. Plum C. Porowski R. R. Prado P. Privitera M. Prouza E. J. Quel S. Querchfeld S. Quinn R. Ramos-Pollan J. Rautenberg D. Ravignani D. Reinert B. Revenu 4 J. Ridky M. Risse P. Ristori V. Rizi W. Rodrigues De Carvalho G. Rodriguez Fernandez J. Rodriguez Rojo D. Rogozin M. Roth E. Roulet A. C. Rovero S. J. Saffi A. Saftoiu F. Salamida 3 H. Salazar A. Saleh F. Salesa Greus G. Salina J. D. Sanabria Gomez F. Sánchez P. Sanchez-Lucas E. M. Santos E. Santos F. Sarazin B. Sarkar R. Sarmento C. A. Sarmiento R. Sato M. Schauer V. Scherini H. Schieler M. Schimp D. Schmidt O. Scholten P. Schovánek F. G. Schröder A. Schulz J. Schulz J. Schumacher S. J. Sciutto A. Segreto M. Settimo 1 A. Shadkam R. C. Shellard G. Sigl G. Silli O. Sima A. Śmiałkowski R. Šmída G. R. Snow P. Sommers S. Sonntag J. Sorokin R. Squartini D. Stanca S. Stanič J. Stasielak P. Stassi 2 F. Strafella F. Suarez M. Suarez Durán T. Sudholz T. Suomijärvi 3 A. D. Supanitsky J. Swain Z. Szadkowski A. Taboada O. A. Taborda A. Tapia V. M. Theodoro C. Timmermans C. J. Todero Peixoto L. Tomankova B. Tomé G. Torralba Elipe D. Torres Machado M. Torri P. Travnicek M. Trini R. Ulrich M. Unger Martin Urban J. F. Valdés Galicia I. Valiño L. Valore G. Van Aar P. Van Bodegom A. M. van Den Berg A. Van Vliet E. Varela B. Vargas Cárdenas G. Varner J. R. Vázquez R. A. Vázquez D. Veberič I. D. Vergara Quispe V. Verzi J. Vicha L. Villaseñor S. Vorobiov H. Wahlberg O. Wainberg D. Walz A. A. Watson M. Weber A. Weindl L. Wiencke H. Wilczyński T. Winchen D. Wittkowski B. Wundheiler S. Wykes L. Yang D. Yelos A. Yushkov E. Zas D. Zavrtanik M. Zavrtanik A. Zepeda B. Zimmermann M. Ziolkowski Z. Zong 3 F. Zuccarello
Abstract : We present a search for ultra-relativistic magnetic monopoles with the Pierre Auger Observatory. Such particles, possibly a relic of phase transitions in the early universe, would deposit a large amount of energy along their path through the atmosphere, comparable to that of ultrahigh-energy cosmic rays (UHECRs). The air shower profile of a magnetic monopole can be effectively distinguished by the fluorescence detector from that of standard UHECRs. No candidate was found in the data collected between 2004 and 2012, with an expected background of less than 0.1 event from UHECRs. The corresponding 90% confidence level (C.L.) upper limits on the flux of ultra-relativistic magnetic monopoles range from $10^{-19}$ (cm$^{2}$ sr s)$^{-1}$ for a Lorentz factor $\gamma=10^9$ to $2.5 \times10^{-21}$ (cm$^{2}$ sr s)$^{-1}$ for $\gamma=10^{12}$. These results - the first obtained with a UHECR detector - improve previously published limits by up to an order of magnitude.
Type de document :
Article dans une revue
Physical Review D, American Physical Society, 2016, 94, pp.082002. 〈10.1103/PhysRevD.94.082002〉
Liste complète des métadonnées

http://hal.in2p3.fr/in2p3-01369881
Contributeur : Sophie Heurteau <>
Soumis le : mercredi 21 septembre 2016 - 16:07:53
Dernière modification le : mardi 19 juin 2018 - 01:19:56

Lien texte intégral

Identifiants

Citation

A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, I. Al Samarai, I. F. M. Albuquerque, et al.. Search for Ultra-relativistic Magnetic Monopoles with the Pierre Auger Observatory. Physical Review D, American Physical Society, 2016, 94, pp.082002. 〈10.1103/PhysRevD.94.082002〉. 〈in2p3-01369881〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

308