Depth of maximum of air-shower profiles at the Pierre Auger Observatory. II. Composition implications
Academic Article
Publication Date:
2014
Citation:
Depth of maximum of air-shower profiles at the Pierre Auger Observatory. II. Composition implications / A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, E.J. Ahn, I. Al Samarai, I.F.M. Albuquerque, I. Allekotte, J. Allen, P. Allison, A. Almela, J. Alvarez Castillo, J. Alvarez Muñiz, R. Alves Batista, M. Ambrosio, A. Aminaei, L. Anchordoqui, S. Andringa, C. Aramo, V.M. Aranda, F. Arqueros, H. Asorey, P. Assis, J. Aublin, M. Ave, M. Avenier, G. Avila, N. Awal, A.M. Badescu, K.B. Barber, J. Bäuml, C. Baus, J.J. Beatty, K.H. Becker, J.A. Bellido, C. Berat, M.E. Bertania, X. Bertou, P.L. Biermann, P. Billoir, S. Blaess, M. Blanco, C. Bleve, H. Blümer, M. Boháčová, D. Boncioli, C. Bonifazi, R. Bonino, N. Borodai, J. Brack, I. Brancus, A. Bridgeman, P. Brogueira, W.C. Brown, P. Buchholz, A. Bueno, S. Buitink, M. Buscemi, K.S. Caballero Mora, B. Caccianiga, L. Caccianiga, M. Candusso, L. Caramete, R. Caruso, A. Castellina, G. Cataldi, L. Cazon, R. Cester, A.G. Chavez, A. Chiavassa, J.A. Chinellato, J. Chudoba, M. Cilmo, R.W. Clay, G. Cocciolo, R. Colalillo, A. Coleman, L. Collica, M.R. Coluccia, R. Conceição, F. Contreras, M.J. Cooper, A. Cordier, S. Coutu, C.E. Covault, J. Cronin, A. Curutiu, R. Dallier, B. Daniel, S. Dasso, K. Daumiller, B.R. Dawson, R.M. De Almeida, M. De Domenico, S.J. De Jong, J.R.T. De Mello Neto, I. De Mitri, J. De Oliveira, V. De Souza, L. Del Peral, O. Deligny, H. Dembinski, N. Dhital, C. Di Giulio, A. Di Matteo, J.C. Diaz, M.L. Díaz Castro, F. Diogo, C. Dobrigkeit, W. Docters, J.C. D'Olivo, A. Dorofeev, Q. Dorosti Hasankiadeh, M.T. Dova, J. Ebr, R. Engel, M. Erdmann, M. Erfani, C.O. Escobar, J. Espadanal, A. Etchegoyen, P. Facal San Luis, H. Falcke, K. Fang, G. Farrar, A.C. Fauth, N. Fazzini, A.P. Ferguson, M. Fernandes, B. Fick, J.M. Figueira, A. Filevich, A. Filipčič, B.D. Fox, O. Fratu, U. Fröhlich, B. Fuchs, T. Fuji, R. Gaior, B. García, S.T. Garcia Roca, D. Garcia Gamez, D. Garcia Pinto, G. Garilli, A. Gascon Bravo, F. Gate, H. Gemmeke, P.L. Ghia, U. Giaccari, M. Giammarchi, M. Giller, C. Glaser, H. Glass, M. Gómez Berisso, P.F. Gómez Vitale, P. Gonçalves, J.G. Gonzalez, N. González, B. Gookin, J. Gordon, A. Gorgi, P. Gorham, P. Gouffon, S. Grebe, N. Griffith, A.F. Grillo, T.D. Grubb, F. Guarino, G.P. Guedes, M.R. Hampel, P. Hansen, D. Harari, T.A. Harrison, S. Hartmann, J.L. Harton, 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, D. Huber, T. Huege, A. Insolia, P.G. Isar, I. Jandt, S. Jansen, C. Jarne, M. Josebachuili, A. Kääpä, O. Kambeitz, K.H. Kampert, P. Kasper, I. Katkov, B. Kégl, B. Keilhauer, A. Keivani, E. Kemp, R.M. Kieckhafer, H.O. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, R. Krause, N. Krohm, O. Krömer, D. Kruppke Hansen, D. Kuempel, N. Kunka, D. Lahurd, L. Latronico, R. Lauer, M. Lauscher, P. Lautridou, S. Le Coz, M.S.A.B. Leão, D. Lebrun, P. Lebrun, M.A. Leigui De Oliveira, A. Letessier Selvon, I. Lhenry Yvon, K. Link, R. López, A. Lopez Agüera, K. Louedec, J. Lozano Bahilo, L. Lu, A. Lucero, M. Ludwig, M. Malacari, S. Maldera, M. Mallamaci, J. Maller, D. Mandat, P. Mantsch, A.G. Mariazzi, V. Marin, I.C. Mariş, G. Marsella, D. Martello, L. Martin, H. Martinez, O. Martínez Bravo, D. Martraire, J.J. Masías Meza, H.J. Mathes, S. Mathys, J. Matthews, J.A.J. Matthews, G. Matthiae, D. Maurel, D. Maurizio, E. Mayotte, P.O. Mazur, C. Medina, G. Medina Tanco, R. Meissner, M. Melissas, D. Melo, A. Menshikov, S. Messina, R. Meyhandan, S. Mićanović, M.I. Micheletti, L. Middendorf, I.A. Minaya, L. Miramonti, B. Mitrica, L. Molina Bueno, S. Mollerach, M. Monasor, D. Monnier Ragaigne, F. Montanet, C. Morello, M. Mostafá, C.A. Moura, M.A. Muller, G. Müller, S. Müller, M. Münchmeyer, R. Mussa, G. Navarra, S. Navas, P. Necesal, L. Nellen, A. Nelles, J. Neuser, P. Nguyen, M. Niechciol, L. Niemietz, T. Niggemann, D. Nitz, D. Nosek, V. Novotny, L. Nožka, L. Ochilo, A. Olinto, M. Oli
abstract:
Using the data taken at the Pierre Auger Observatory between December 2004 and December 2012, we have examined the implications of the distributions of depths of atmospheric shower maximum (Xmax), using a hybrid technique, for composition and hadronic interaction models. We do this by fitting the distributions with predictions from a variety of hadronic interaction models for variations in the composition of the primary cosmic rays and examining the quality of the fit. Regardless of what interaction model is assumed, we find that our data are not well described by a mix of protons and iron nuclei over most of the energy range. Acceptable fits can be obtained when intermediate masses are included, and when this is done consistent results for the proton and iron-nuclei contributions can be found using the available models. We observe a strong energy dependence of the resulting proton fractions, and find no support from any of the models for a significant contribution from iron nuclei. However, we also observe a significant disagreement between the models with respect to the relative contributions of the intermediate components.
IRIS type:
01 - Articolo su periodico
Keywords:
cosmic-rays; simulation
List of contributors:
A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, E.J. Ahn, I. Al Samarai, I.F.M. Albuquerque, I. Allekotte, J. Allen, P. Allison, A. Almela, J. Alvarez Castillo, J. Alvarez Muñiz, R. Alves Batista, M. Ambrosio, A. Aminaei, L. Anchordoqui, S. Andringa, C. Aramo, V.M. Aranda, F. Arqueros, H. Asorey, P. Assis, J. Aublin, M. Ave, M. Avenier, G. Avila, N. Awal, A.M. Badescu, K.B. Barber, J. Bäuml, C. Baus, J.J. Beatty, K.H. Becker, J.A. Bellido, C. Berat, M.E. Bertania, X. Bertou, P.L. Biermann, P. Billoir, S. Blaess, M. Blanco, C. Bleve, H. Blümer, M. Boháčová, D. Boncioli, C. Bonifazi, R. Bonino, N. Borodai, J. Brack, I. Brancus, A. Bridgeman, P. Brogueira, W.C. Brown, P. Buchholz, A. Bueno, S. Buitink, M. Buscemi, K.S. Caballero Mora, B. Caccianiga, L. Caccianiga, M. Candusso, L. Caramete, R. Caruso, A. Castellina, G. Cataldi, L. Cazon, R. Cester, A.G. Chavez, A. Chiavassa, J.A. Chinellato, J. Chudoba, M. Cilmo, R.W. Clay, G. Cocciolo, R. Colalillo, A. Coleman, L. Collica, M.R. Coluccia, R. Conceição, F. Contreras, M.J. Cooper, A. Cordier, S. Coutu, C.E. Covault, J. Cronin, A. Curutiu, R. Dallier, B. Daniel, S. Dasso, K. Daumiller, B.R. Dawson, R.M. De Almeida, M. De Domenico, S.J. De Jong, J.R.T. De Mello Neto, I. De Mitri, J. De Oliveira, V. De Souza, L. Del Peral, O. Deligny, H. Dembinski, N. Dhital, C. Di Giulio, A. Di Matteo, J.C. Diaz, M.L. Díaz Castro, F. Diogo, C. Dobrigkeit, W. Docters, J.C. D'Olivo, A. Dorofeev, Q. Dorosti Hasankiadeh, M.T. Dova, J. Ebr, R. Engel, M. Erdmann, M. Erfani, C.O. Escobar, J. Espadanal, A. Etchegoyen, P. Facal San Luis, H. Falcke, K. Fang, G. Farrar, A.C. Fauth, N. Fazzini, A.P. Ferguson, M. Fernandes, B. Fick, J.M. Figueira, A. Filevich, A. Filipčič, B.D. Fox, O. Fratu, U. Fröhlich, B. Fuchs, T. Fuji, R. Gaior, B. García, S.T. Garcia Roca, D. Garcia Gamez, D. Garcia Pinto, G. Garilli, A. Gascon Bravo, F. Gate, H. Gemmeke, P.L. Ghia, U. Giaccari, M. Giammarchi, M. Giller, C. Glaser, H. Glass, M. Gómez Berisso, P.F. Gómez Vitale, P. Gonçalves, J.G. Gonzalez, N. González, B. Gookin, J. Gordon, A. Gorgi, P. Gorham, P. Gouffon, S. Grebe, N. Griffith, A.F. Grillo, T.D. Grubb, F. Guarino, G.P. Guedes, M.R. Hampel, P. Hansen, D. Harari, T.A. Harrison, S. Hartmann, J.L. Harton, 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, D. Huber, T. Huege, A. Insolia, P.G. Isar, I. Jandt, S. Jansen, C. Jarne, M. Josebachuili, A. Kääpä, O. Kambeitz, K.H. Kampert, P. Kasper, I. Katkov, B. Kégl, B. Keilhauer, A. Keivani, E. Kemp, R.M. Kieckhafer, H.O. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, R. Krause, N. Krohm, O. Krömer, D. Kruppke Hansen, D. Kuempel, N. Kunka, D. Lahurd, L. Latronico, R. Lauer, M. Lauscher, P. Lautridou, S. Le Coz, M.S.A.B. Leão, D. Lebrun, P. Lebrun, M.A. Leigui De Oliveira, A. Letessier Selvon, I. Lhenry Yvon, K. Link, R. López, A. Lopez Agüera, K. Louedec, J. Lozano Bahilo, L. Lu, A. Lucero, M. Ludwig, M. Malacari, S. Maldera, M. Mallamaci, J. Maller, D. Mandat, P. Mantsch, A.G. Mariazzi, V. Marin, I.C. Mariş, G. Marsella, D. Martello, L. Martin, H. Martinez, O. Martínez Bravo, D. Martraire, J.J. Masías Meza, H.J. Mathes, S. Mathys, J. Matthews, J.A.J. Matthews, G. Matthiae, D. Maurel, D. Maurizio, E. Mayotte, P.O. Mazur, C. Medina, G. Medina Tanco, R. Meissner, M. Melissas, D. Melo, A. Menshikov, S. Messina, R. Meyhandan, S. Mićanović, M.I. Micheletti, L. Middendorf, I.A. Minaya, L. Miramonti, B. Mitrica, L. Molina Bueno, S. Mollerach, M. Monasor, D. Monnier Ragaigne, F. Montanet, C. Morello, M. Mostafá, C.A. Moura, M.A. Muller, G. Müller, S. Müller, M. Münchmeyer, R. Mussa, G. Navarra, S. Navas, P. Necesal, L. Nellen, A. Nelles, J. Neuser, P. Nguyen, M. Niechciol, L. Niemietz, T. Niggemann, D. Nitz, D. Nosek, V. Novotny, L. Nožka, L. Ochilo, A. Olinto, M. Oliveira, N. Pacheco, D. Pakk Selmi Dei, M. Palatka, J. Pallotta, N. Palmieri, P. Papenbreer, G. Parente, A
Link to information sheet: