Depth of Maximum of Air-Shower Profiles at the Pierre Auger Observatory. II. Composition Implications
In: ISSN: 1550-7998, 2014
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13 pages, 7 figures ; see paper for full list of authors ; International audience ; 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.
Titel: |
Depth of Maximum of Air-Shower Profiles at the Pierre Auger Observatory. II. Composition Implications
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Autor/in / Beteiligte Person: | Aab, A. ; Aublin, J. ; Billoir, P. ; Blanco, M. ; Caccianiga, L. ; Gaior, R. ; Ghia, P.L. ; Letessier-Selvon, A. ; Munchmeyer, M. ; Settimo, M. ; Dallier, Richard ; Gate, F. ; Lautridou, Pascal ; Maller, J. ; Marin, V. ; Martin, Lilian ; Ravel, O. ; Revenu, Benoît ; Avenier, M. ; Berat, C. ; Le Coz, S. ; Lebrun, D. ; Louedec, K. ; Montanet, F. ; Stutz, A. ; Tartare, M. ; Samarai, Imen Al ; Deligny, O. ; Lhenry-Yvon, I. ; Martraire, D. ; Salamida, F. ; Suomijärvi, T. ; Cordier, A. ; Garcia-Gamez, D. ; Kégl, Balázs ; Ragaigne, D. Monnier ; Veberic, D. ; Meissner, R. ; Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Laboratoire SUBATECH Nantes (SUBATECH) ; Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes (UN)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Unité Scientifique de la Station de Nançay (USN) ; Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Institut de Physique Nucléaire d'Orsay (IPNO) ; Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL) ; PIERRE, AUGER ; ANR-11-IDEX-0004,SUPER,Sorbonne Universités à Paris pour l'Enseignement et la Recherche(2011) |
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Zeitschrift: | ISSN: 1550-7998, 2014 |
Veröffentlichung: | HAL CCSD ; American Physical Society, 2014 |
Medientyp: | academicJournal |
DOI: | 10.1103/PhysRevD.90.122006 |
Schlagwort: |
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