Testing Hadronic Interactions at Ultrahigh Energies with Air Showers Measured by the Pierre Auger Observatory

A. Aab P. Abreu M. Aglietta E. J. Ahn I. Al Samarai 1 I. F. M. Albuquerque I. Allekotte J. Allen P. Allison 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 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 H. Blümer 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 B. Caccianiga L. Caccianiga 1 A. Cancio F. Canfora L. Caramete R. Caruso A. Castellina G. Cataldi L. Cazon R. Cester A. G. Chavez A. Chiavassa 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 Richard Dallier 4, 5 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 L. del Peral O. Deligny 3 N. Dhital 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 A. P. Ferguson B. Fick J. M. Figueira A. Filevich A. Filipčič O. Fratu M. M. Freire T. Fujii A. Fuster F. Gallo B. García D. Garcia-Pinto F. Gate 5 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 J. Gordon A. Gorgi P. Gorham P. Gouffon N. Griffith 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 N. Hollon E. Holt P. Homola J. R. Hörandel P. Horvath M. Hrabovský T. Huege J. Hulsman A. Insolia P. G. Isar I. Jandt S. Jansen C. Jarne J. A. Johnsen M. Josebachuili A. Kääpä O. Kambeitz K. H. Kampert P. Kasper I. Katkov B. Keilhauer E. 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 L. Latronico M. Lauscher P. Lautridou 5 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 A. Lucero M. Malacari M. Mallamaci D. Mandat P. Mantsch A. G. Mariazzi V. Marin 5 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 D. Maurizio E. Mayotte P. O. Mazur C. Medina G. Medina-Tanco V. B. B. Mello 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 C. A. Moura G. Müller M. A. Muller S. Müller I. Naranjo S. Navas P. Necesal L. Nellen A. Nelles 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 I. M. Pepe L. A. S. Pereira L. Perrone E. Petermann 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 J. Rautenberg O. Ravel 5 D. Ravignani Benoît Revenu 5 J. Ridky M. Risse P. Ristori V. Rizi W. Rodrigues de Carvalho J. Rodriguez Rojo M. D. Rodríguez-Frías D. Rogozin J. Rosado M. Roth E. Roulet A. C. Rovero S. J. Saffi A. Saftoiu 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. Sarmiento-Cano R. Sato C. Scarso M. Schauer V. Scherini H. Schieler D. Schmidt O. Scholten H. Schoorlemmer 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 O. Sima A. Śmiałkowski R. Šmída G. R. Snow P. Sommers S. Sonntag J. Sorokin R. Squartini D. Stanca S. Stanič J. Stapleton J. Stasielak F. Strafella A. Stutz 2 F. Suarez M. Suarez Durán T. Sudholz T. Suomijärvi 3 A. D. Supanitsky M. S. Sutherland J. Swain Z. Szadkowski O. A. Taborda A. Tapia A. Tepe V. M. Theodoro C. Timmermans C. J. Todero Peixoto L. Tomankova B. Tomé A. Tonachini G. Torralba Elipe D. Torres Machado P. Travnicek M. Trini R. Ulrich M. Unger Martin Urban A. Valbuena-Delgado 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 V. Verzi J. Vicha M. Videla 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 T. Yapici D. Yelos E. Zas D. Zavrtanik M. Zavrtanik A. Zepeda B. Zimmermann M. Ziolkowski Z. Zong 3 F. Zuccarello
Abstract : Ultrahigh energy cosmic ray air showers probe particle physics at energies beyond the reach of accelerators. Here we introduce a new method to test hadronic interaction models without relying on the absolute energy calibration, and apply it to events with primary energy 6-16 EeV (E_CM = 110-170 TeV), whose longitudinal development and lateral distribution were simultaneously measured by the Pierre Auger Observatory. The average hadronic shower is 1.33 +- 0.16 (1.61 +- 0.21) times larger than predicted using the leading LHC-tuned models EPOS-LHC (QGSJetII-04), with a corresponding excess of muons.
Complete list of metadatas

http://hal.in2p3.fr/in2p3-01390517
Contributor : Emmanuelle Vernay <>
Submitted on : Wednesday, November 2, 2016 - 10:07:27 AM
Last modification on : Tuesday, May 14, 2019 - 10:43:37 AM

Links full text

Identifiers

Citation

A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, E. J. Ahn, I. Al Samarai, et al.. Testing Hadronic Interactions at Ultrahigh Energies with Air Showers Measured by the Pierre Auger Observatory. Physical Review Letters, American Physical Society, 2016, 117, pp.192001. ⟨10.1103/PhysRevLett.117.192001⟩. ⟨in2p3-01390517⟩

Share

Metrics

Record views

471