1. First ground-based measurement of atmospheric Cherenkov light from cosmic rays
- Author
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Gerd Pühlhofer, H. Sol, L. O'c. Drury, C. van Eldik, M. Holleran, A. Jacholkowska, J. L. Osborne, Anne Lemiere, S. Schlenker, G. Pelletier, David Berge, Jim Hinton, Konrad Bernlöhr, G. Superina, L. Rolland, V. Borrel, A. Fiasson, I. Büsching, P. Espigat, Werner Hofmann, Thomas Lohse, S. J. Nolan, K. J. Orford, S. Schwemmer, Andrea Santangelo, Wystan Benbow, R. Le Gallou, M. Kerschhaggl, M. Panter, S. Pita, G. Lamanna, Olaf Reimer, C. Boisson, B. Khélifi, G. Hermann, Gilles Maurin, S. Hoppe, J.-P. Tavernet, A. Noutsos, Regis Terrier, P. H. Tam, Gerard Fontaine, Nu. Komin, Christo Venter, O. Bolz, P. Goret, D. Nedbal, B. C. Raubenheimer, A. Shalchi, Svenja Carrigan, M. Hauser, I. J. Latham, S. Schwarzburg, M. Füßling, Felix Spanier, A. M. Brown, V. Sahakian, G. Coignet, B. Glück, Emmanuel Moulin, A. Konopelko, R. Cornils, Martin Ward, Olivier Martineau-Huynh, J. Ripken, L. Saugé, D. Spangler, Seb. Funk, S. Rosier-Lees, Stefan Funk, Luigi Costamante, C. Hadjichristidis, E. Ferrero, M. de Naurois, Guillaume Dubus, Felix Aharonian, T. J. L. McComb, S. Ranchon, O. C. de Jager, Y. A. Gallant, L. Rob, Karl Kosack, C. Stegmann, G. Vasileiadis, Stefan Wagner, Kathrin Egberts, B. Degrange, A. Djannati-Ataï, Pascal Vincent, Ullrich Schwanke, J. M. Martin, Dimitrios Emmanoulopoulos, A. G. Akhperjanian, Eckhard Kendziorra, R. Steenkamp, A. R. Bazer-Bachi, M. Lemoine-Goumard, G. Heinzelmann, F. Feinstein, S. M. Rayner, J. P. Vialle, L.-M. Chounet, A. Marcowith, Martin Raue, P. M. Chadwick, M. Tluczykont, Reinhard Schlickeiser, J.-P. Olive, Hugh Dickinson, R. Schröder, Heinrich J. Völk, A. Hoffmann, E. Brion, J. F. Glicenstein, Gilles Henri, Gavin Rowell, B. Giebels, Ilana M. Braun, Michael Punch, Conor Masterson, D. Hauser, M. Beilicke, Dieter Horns, Rolf Bühler, Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Univers et Théories (LUTH (UMR_8102)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département d'Astrophysique, de physique des Particules, de physique Nucléaire et de l'Instrumentation Associée (DAPNIA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP/Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), APC - Astrophysique des Hautes Energies (APC - AHE), Dipartimento di Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)-Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)-AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules (LPTA), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble (LAOG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), HESS, Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Dipartimento di Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)-Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)
- Subjects
Nuclear and High Energy Physics ,[SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO] ,Cherenkov detector ,Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena ,FOS: Physical sciences ,Cosmic ray ,Astrophysics ,01 natural sciences ,7. Clean energy ,Particle detector ,Spectral line ,law.invention ,[PHYS.ASTR.CO]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO] ,Atmosphere ,law ,0103 physical sciences ,High Energy Stereoscopic System ,010303 astronomy & astrophysics ,Cherenkov radiation ,Physics ,Range (particle radiation) ,[SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph] ,010308 nuclear & particles physics ,Astrophysics (astro-ph) ,Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics ,Computational physics - Abstract
A recently proposed novel technique for the detection of cosmic rays with arrays of Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes is applied to data from the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.). The method relies on the ground based detection of Cherenkov light emitted from the primary particle prior to its first interaction in the atmosphere. The charge of the primary particle (Z) can be estimated from the intensity of this light, since it is proportional to Z$^2$. Using H.E.S.S. data, an energy spectrum for cosmic-ray iron nuclei in the energy range 13--200 TeV is derived. The reconstructed spectrum is consistent with previous direct measurements and is one of the most precise so far in this energy range., 14 pages, 13 figures, accepted for publication in Phys. Rev. D
- Published
- 2007