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2. The energy spectrum of cosmic rays beyond the turn-down around $10^{17}$ eV as measured with the surface detector of the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Velázquez, J. C. Arteaga, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Billoir, P., Binet, V., Bismark, K., Bister, T., Biteau, J., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Orchera, P. G. Brichetto, Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Büsken, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Santos, D. Correia dos, Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Palma, F., de Souza, V., De Vito, E., del Río, M., Deligny, O., Di Matteo, A., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Mendes, L. M. Domingues, Anjos, R. C. dos, Santos, D. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fitoussi, T., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, J. M., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Hamal, P., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Insolia, A., Isar, P. G., Janecek, P., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Karastathis, N., Keilhauer, B., Kemp, J., Khakurdikar, A., Covilakam, V. V. Kizakke, Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Kunka, N., Lago, B. L., Lang, R. G., Langner, N., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lu, L., Luce, Q., Lundquist, J. P., Payeras, A. Machado, Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinelli, S., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nasr-Esfahani, A., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pawlowsky, J., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Martins, E. E. Pereira, Armand, J. Perez, Bertolli, C. Pérez, Perlin, M., Perrone, L., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C. M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulte, J., Schulz, A., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Segreto, A., Sehgal, S., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Szadkowski, Z., Tapia, A., Taricco, C., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Torrès, Z., Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valore, L., Varela, E., Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watanabe, C., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., and Zehrer, L.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

We present a measurement of the cosmic-ray spectrum above 100\,PeV using the part of the surface detector of the Pierre Auger Observatory that has a spacing of 750~m. An inflection of the spectrum is observed, confirming the presence of the so-called \emph{second-knee} feature. The spectrum is then combined with that of the 1500\,m array to produce a single measurement of the flux, linking this spectral feature with the three additional breaks at the highest energies. The combined spectrum, with an energy scale set calorimetrically via fluorescence telescopes and using a single detector type, results in the most statistically and systematically precise measurement of spectral breaks yet obtained. These measurements are critical for furthering our understanding of the highest energy cosmic rays., Comment: Published version, 25 pages, 20 figures, 11 tables Updated April 2022 to fix typo in Table 10

Published
2021
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6. Extraction of the Muon Signals Recorded with the Surface Detector of the Pierre Auger Observatory Using Recurrent Neural Networks

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Velázquez, J. C. Arteaga, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Orchera, P. G. Brichetto, Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Santos, D. Correia dos, Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Palma, F., de Souza, V., De Vito, E., del Río, M., Deligny, O., Di Matteo, A., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, J. M., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Hamal, P., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Janecek, P., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Kunka, N., Lago, B. L., Lang, R. G., Langner, N., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lu, L., Luce, Q., Lucero, A., Lundquist, J. P., Payeras, A. Machado, Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nasr-Esfahani, A., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pȩkala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Martins, E. E. Pereira, Armand, J. Perez, Bertolli, C. Pérez, Perlin, M., Perrone, L., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C. M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulte, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Segreto, A., Sehgal, S., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Tapia, A., Taricco, C., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valore, L., Varela, E., C., V. Varma K., Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watanabe, C., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., and Zepeda, A.

Subjects
High Energy Physics - Experiment
Abstract

The Pierre Auger Observatory, at present the largest cosmic-ray observatory ever built, is instrumented with a ground array of 1600 water-Cherenkov detectors, known as the Surface Detector (SD). The SD samples the secondary particle content (mostly photons, electrons, positrons and muons) of extensive air showers initiated by cosmic rays with energies ranging from $10^{17}~$eV up to more than $10^{20}~$eV. Measuring the independent contribution of the muon component to the total registered signal is crucial to enhance the capability of the Observatory to estimate the mass of the cosmic rays on an event-by-event basis. However, with the current design of the SD, it is difficult to straightforwardly separate the contributions of muons to the SD time traces from those of photons, electrons and positrons. In this paper, we present a method aimed at extracting the muon component of the time traces registered with each individual detector of the SD using Recurrent Neural Networks. We derive the performances of the method by training the neural network on simulations, in which the muon and the electromagnetic components of the traces are known. We conclude this work showing the performance of this method on experimental data of the Pierre Auger Observatory. We find that our predictions agree with the parameterizations obtained by the AGASA collaboration to describe the lateral distributions of the electromagnetic and muonic components of extensive air showers., Comment: Published version, 23 pages, 15 figures

Published
2021
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7. Measurement of the fluctuations in the number of muons in extensive air showers with the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Cancio, A., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Souza, V., De Vito, E., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dembinski, H., Dhital, N., Di Matteo, A., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Mezek, G. Kukec, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Langner, N., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Lundquist, J. P., Payeras, A. Machado, Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Armand, J. Perez, Perlin, M., Perrone, L., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C. M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulte, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Tapia, A., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., Varela, E., C., V. Varma K., Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., and Zepeda, A.

Subjects
High Energy Physics - Experiment
Abstract

We present the first measurement of the fluctuations in the number of muons in extensive air showers produced by ultrahigh energy cosmic rays. We find that the measured fluctuations are in good agreement with predictions from air shower simulations. This observation provides new insights into the origin of the previously reported deficit of muons in air shower simulations and constrains models of hadronic interactions at ultrahigh energies. Our measurement is compatible with the muon deficit originating from small deviations in the predictions from hadronic interaction models of particle production that accumulate as the showers develop., Comment: Published version, 11 pages, 3 figures, 1 table, Supplemental material appended

Published
2021
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8. The FRAM robotic telescope for atmospheric monitoring at the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Velázquez, J. C. Arteaga, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Orchera, P. G. Brichetto, Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Santos, D. Correia dos, Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Palma, F., de Souza, V., De Vito, E., del Río, M., Deligny, O., Di Matteo, A., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, J. M., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Hamal, P., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Janecek, P., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Kunka, N., Lago, B. L., Lang, R. G., Langner, N., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lu, L., Luce, Q., Lucero, A., Lundquist, J. P., Payeras, A. Machado, Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nasr-Esfahani, A., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Martins, E. E. Pereira, Armand, J. Perez, Bertolli, C. Pérez, Perlin, M., Perrone, L., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C. M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulte, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Segreto, A., Sehgal, S., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Tapia, A., Taricco, C., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valore, L., Varela, E., C., V. Varma K., Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watanabe, C., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Cunniffe, R., Eliášek, J., Ebrová, I., Jelínek, M., Karpov, S., Kubánek, P., and Mašek, M.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

FRAM (F/Photometric Robotic Atmospheric Monitor) is a robotic telescope operated at the Pierre Auger Observatory in Argentina for the purposes of atmospheric monitoring using stellar photometry. As a passive system which does not produce any light that could interfere with the observations of the fluorescence telescopes of the observatory, it complements the active monitoring systems that use lasers. We discuss the applications of stellar photometry for atmospheric monitoring at optical observatories in general and the particular modes of operation employed by the Auger FRAM. We describe in detail the technical aspects of FRAM, the hardware and software requirements for a successful operation of a robotic telescope for such a purpose and their implementation within the FRAM system., Comment: Published version, 27 pages, 8 figures

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2021
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9. Design and implementation of the AMIGA embedded system for data acquisition

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Velázquez, J. C. Arteaga, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Binet, V., Bister, T., Biteau, J., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Orchera, P. G. Brichetto, Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Santos, D. Correia dos, Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Palma, F., de Souza, V., De Vito, E., del Río, M., Deligny, O., Di Matteo, A., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, J. M., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Hamal, P., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Janecek, P., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Kunka, N., Lago, B. L., Lang, R. G., Langner, N., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lu, L., Luce, Q., Lundquist, J. P., Payeras, A. Machado, Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nasr-Esfahani, A., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Martins, E. E. Pereira, Armand, J. Perez, Bertolli, C. Pérez, Perlin, M., Perrone, L., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C. M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulte, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Segreto, A., Sehgal, S., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Tapia, A., Taricco, C., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valore, L., Varela, E., C., V. Varma K., Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watanabe, C., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., del Castillo, N., de Innocenti, G., Ferreyro, L., Garavano, S., Gorbeña, D., Leal, N., Ríos, G., Paramidani, M., Pierri, G., Reyes, C., Riello, A., Salum, J. M., Croce, A. P. J. Sedoski, Silva, D., and Varela, C.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

The Auger Muon Infill Ground Array (AMIGA) is part of the AugerPrime upgrade of the Pierre Auger Observatory. It consists of particle counters buried 2.3 m underground next to the water-Cherenkov stations that form the 23.5 km$^2$ large infilled array. The reduced distance between detectors in this denser area allows the lowering of the energy threshold for primary cosmic ray reconstruction down to about 10$^{17}$ eV. At the depth of 2.3 m the electromagnetic component of cosmic ray showers is almost entirely absorbed so that the buried scintillators provide an independent and direct measurement of the air showers muon content. This work describes the design and implementation of the AMIGA embedded system, which provides centralized control, data acquisition and environment monitoring to its detectors. The presented system was firstly tested in the engineering array phase ended in 2017, and lately selected as the final design to be installed in all new detectors of the production phase. The system was proven to be robust and reliable and has worked in a stable manner since its first deployment., Comment: Accepted for publication at JINST. Published version, 34 pages, 15 figures, 4 tables

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2021
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10. Deep-Learning based Reconstruction of the Shower Maximum $X_{\mathrm{max}}$ using the Water-Cherenkov Detectors of the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Velázquez, J. C. Arteaga, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Orchera, P. G. Brichetto, Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Santos, D. Correia dos, Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Palma, F., de Souza, V., De Vito, E., del Río, M., Deligny, O., Di Matteo, A., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, J. M., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Hamal, P., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Janecek, P., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Kunka, N., Lago, B. L., Lang, R. G., Langner, N., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lu, L., Luce, Q., Lucero, A., Lundquist, J. P., Payeras, A. Machado, Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nasr-Esfahani, A., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Martins, E. E. Pereira, Armand, J. Perez, Bertolli, C. Pérez, Perlin, M., Perrone, L., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C. M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulte, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Segreto, A., Sehgal, S., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Tapia, A., Taricco, C., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valore, L., Varela, E., C., V. Varma K., Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watanabe, C., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., and Zepeda, A.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, High Energy Physics - Experiment
Abstract

The atmospheric depth of the air shower maximum $X_{\mathrm{max}}$ is an observable commonly used for the determination of the nuclear mass composition of ultra-high energy cosmic rays. Direct measurements of $X_{\mathrm{max}}$ are performed using observations of the longitudinal shower development with fluorescence telescopes. At the same time, several methods have been proposed for an indirect estimation of $X_{\mathrm{max}}$ from the characteristics of the shower particles registered with surface detector arrays. In this paper, we present a deep neural network (DNN) for the estimation of $X_{\mathrm{max}}$. The reconstruction relies on the signals induced by shower particles in the ground based water-Cherenkov detectors of the Pierre Auger Observatory. The network architecture features recurrent long short-term memory layers to process the temporal structure of signals and hexagonal convolutions to exploit the symmetry of the surface detector array. We evaluate the performance of the network using air showers simulated with three different hadronic interaction models. Thereafter, we account for long-term detector effects and calibrate the reconstructed $X_{\mathrm{max}}$ using fluorescence measurements. Finally, we show that the event-by-event resolution in the reconstruction of the shower maximum improves with increasing shower energy and reaches less than $25~\mathrm{g/cm^{2}}$ at energies above $2\times 10^{19}~\mathrm{eV}$., Comment: Published version, 29 pages, 12 figures

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2021
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11. Calibration of the underground muon detector of the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Velázquez, J. C. Arteaga, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Orchera, P. G. Brichetto, Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Santos, D. Correia dos, Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Palma, F., de Souza, V., De Vito, E., del Río, M., Deligny, O., Di Matteo, A., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, J. M., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Hamal, P., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Janecek, P., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Kunka, N., Lago, B. L., Lang, R. G., Langner, N., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lu, L., Luce, Q., Lucero, A., Lundquist, J. P., Payeras, A. Machado, Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nasr-Esfahani, A., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Martins, E. E. Pereira, Armand, J. Perez, Bertolli, C. Pérez, Perlin, M., Perrone, L., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C. M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulte, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Segreto, A., Sehgal, S., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Tapia, A., Taricco, C., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valore, L., Varela, E., C., V. Varma K., Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watanabe, C., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., and Zepeda, A.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics
Abstract

To obtain direct measurements of the muon content of extensive air showers with energy above $10^{16.5}$ eV, the Pierre Auger Observatory is currently being equipped with an underground muon detector (UMD), consisting of 219 10 $\mathrm{m^2}$-modules, each segmented into 64 scintillators coupled to silicon photomultipliers (SiPMs). Direct access to the shower muon content allows for the study of both of the composition of primary cosmic rays and of high-energy hadronic interactions in the forward direction. As the muon density can vary between tens of muons per m$^2$ close to the intersection of the shower axis with the ground to much less than one per m$^2$ when far away, the necessary broad dynamic range is achieved by the simultaneous implementation of two acquisition modes in the read-out electronics: the binary mode, tuned to count single muons, and the ADC mode, suited to measure a high number of them. In this work, we present the end-to-end calibration of the muon detector modules: first, the SiPMs are calibrated by means of the binary channel, and then, the ADC channel is calibrated using atmospheric muons, detected in parallel to the shower data acquisition. The laboratory and field measurements performed to develop the implementation of the full calibration chain of both binary and ADC channels are presented and discussed. The calibration procedure is reliable to work with the high amount of channels in the UMD, which will be operated continuously, in changing environmental conditions, for several years., Comment: Published version, 25 pages, 12 figures, 0 tables

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2020
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12. Design, upgrade and characterization of the silicon photomultiplier front-end for the AMIGA detector at the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Souza, V., De Vito, E., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Di Matteo, A., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, J. M., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Lago, B. L., Lang, R. G., Langner, N., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Luce, Q., Lucero, A., Lundquist, J. P., Payeras, A. Machado, Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Armand, J. Perez, Perlin, M., Perrone, L., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C. M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulte, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Tapia, A., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valore, L., Varela, E., C., V. Varma K., Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., and Zepeda, A.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Physics - Instrumentation and Detectors
Abstract

AMIGA (Auger Muons and Infill for the Ground Array) is an upgrade of the Pierre Auger Observatory to complement the study of ultra-high-energy cosmic rays (UHECR) by measuring the muon content of extensive air showers (EAS). It consists of an array of 61 water Cherenkov detectors on a denser spacing in combination with underground scintillation detectors used for muon density measurement. Each detector is composed of three scintillation modules, with 10 m$^2$ detection area per module, buried at 2.3 m depth, resulting in a total detection area of 30 m$^2$. Silicon photomultiplier sensors (SiPM) measure the amount of scintillation light generated by charged particles traversing the modules. In this paper, the design of the front-end electronics to process the signals of those SiPMs and test results from the laboratory and from the Pierre Auger Observatory are described. Compared to our previous prototype, the new electronics shows a higher performance, higher efficiency and lower power consumption, and it has a new acquisition system with increased dynamic range that allows measurements closer to the shower core. The new acquisition system is based on the measurement of the total charge signal that the muonic component of the cosmic ray shower generates in the detector., Comment: 40 pages, 33 figures

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2020
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13. A search for ultra high energy neutrinos from TXS 0506+056 using the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Souza, V., De Vito, E., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dhital, N., Di Matteo, A., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Mezek, G. Kukec, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Langner, N., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Payeras, A. Machado, Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Armand, J. Perez, Perlin, M., Perrone, L., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C. M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulte, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Tapia, A., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valore, L., Varela, E., Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., and Ziolkowski, M.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

Results of a search for ultra-high-energy neutrinos with the Pierre Auger Observatory from the direction of the blazar TXS 0506+056 are presented. They were obtained as part of the follow-up that stemmed from the detection of high-energy neutrinos and gamma rays with IceCube, \textit{Fermi}-LAT, MAGIC, and other detectors of electromagnetic radiation in several bands. The Pierre Auger Observatory is sensitive to neutrinos in the energy range from 100 PeV to 100 EeV and in the zenith angle range from $\theta=60^\circ$ to $\theta=95^\circ$, where the zenith angle is measured from the vertical direction. No neutrinos from the direction of TXS 0506+056 have been found. The results were analyzed in three periods: One of 6 months around the detection of IceCube-170922A, coinciding with a flare period of TXS 0506+056, a second one of 110 days during which the IceCube collaboration found an excess of 13 neutrinos from a direction compatible with TXS 0506+056, and a third one from 2004 January 1 up to 2018 August 31, over which the Pierre Auger Observatory has been taking data. The sensitivity of the Observatory is addressed for different spectral indices by considering the fluxes that would induce a single expected event during the observation period. For indices compatible with those measured by the IceCube collaboration the expected number of neutrinos at the Observatory is well-below one. Spectral indices as hard as 1.5 would have to apply in this energy range to expect a single event to have been detected., Comment: Published version, 4 figures

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2020
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14. Measurement of the cosmic-ray energy spectrum above $2.5{\times} 10^{18}$ eV using the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Souza, V., De Vito, E., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dembinski, H., Dhital, N., Di Giulio, C., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Mezek, G. Kukec, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Payeras, A. Machado, Malacari, M., Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Panetta, M. P., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Armand, J. Perez, Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulz, A., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Tapia, A., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Ziolkowski, M., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

We report a measurement of the energy spectrum of cosmic rays for energies above $2.5 {\times} 10^{18}~$eV based on 215,030 events recorded with zenith angles below $60^\circ$. A key feature of the work is that the estimates of the energies are independent of assumptions about the unknown hadronic physics or of the primary mass composition. The measurement is the most precise made hitherto with the accumulated exposure being so large that the measurements of the flux are dominated by systematic uncertainties except at energies above $5 {\times} 10^{19}~$eV. The principal conclusions are: (1) The flattening of the spectrum near $5 {\times} 10^{18}~$eV, the so-called "ankle", is confirmed. (2) The steepening of the spectrum at around $5 {\times} 10^{19}~$eV is confirmed. (3) A new feature has been identified in the spectrum: in the region above the ankle the spectral index $\gamma$ of the particle flux ($\propto E^{-\gamma}$) changes from $2.51 \pm 0.03~{\rm (stat.)} \pm 0.05~{\rm (sys.)}$ to $3.05 \pm 0.05~{\rm (stat.)} \pm 0.10~{\rm (sys.)}$ before changing sharply to $5.1 \pm 0.3~{\rm (stat.)} \pm 0.1~{\rm (sys.)}$ above $5 {\times} 10^{19}~$eV. (4) No evidence for any dependence of the spectrum on declination has been found other than a mild excess from the Southern Hemisphere that is consistent with the anisotropy observed above $8 {\times} 10^{18}~$eV., Comment: Published version; 16 figures, 6 table

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2020
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15. Features of the energy spectrum of cosmic rays above $2.5{\times} 10^{18}$ eV using the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Souza, V., De Vito, E., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dembinski, H., Dhital, N., Di Giulio, C., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Mezek, G. Kukec, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Payeras, A. Machado, Malacari, M., Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Panetta, M. P., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Armand, J. Perez, Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulz, A., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Tapia, A., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Ziolkowski, M., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

We report a measurement of the energy spectrum of cosmic rays above $2.5{\times} 10^{18}$ eV based on $215,030$ events. New results are presented: at about $1.3{\times} 10^{19}$ eV, the spectral index changes from $2.51 \pm 0.03 \textrm{ (stat.)} \pm 0.05 \textrm{ (sys.)}$ to $3.05 \pm 0.05 \textrm{ (stat.)}\pm 0.10\textrm{ (sys.)}$, evolving to $5.1\pm0.3\textrm{ (stat.)} \pm 0.1\textrm{ (sys.)}$ beyond $5{\times} 10^{19}$ eV, while no significant dependence of spectral features on the declination is seen in the accessible range. These features of the spectrum can be reproduced in models with energy-dependent mass composition. The energy density in cosmic rays above $5{\times} 10^{18}$ eV is $(5.66 \pm 0.03 \textrm{ (stat.)} \pm 1.40 \textrm{ (sys.)} ) {\times} 10^{53}~$erg Mpc$^{-3}$., Comment: Published version; 2 figures, 1 table

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2020
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16. Reconstruction of Events Recorded with the Surface Detector of the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Billoir, P., Bister, T., Biteau, J., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Briechle, F. L., Bridgeman, A., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Souza, V., De Vito, E., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dhital, N., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Mezek, G. Kukec, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Payeras, A. Machado, Malacari, M., Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Panetta, M. P., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Armand, J. Perez, Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulz, A., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Tapia, A., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Ziolkowski, M., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, High Energy Physics - Experiment
Abstract

Cosmic rays arriving at Earth collide with the upper parts of the atmosphere, thereby inducing extensive air showers. When secondary particles from the cascade arrive at the ground, they are measured by surface detector arrays. We describe the methods applied to the measurements of the surface detector of the Pierre Auger Observatory to reconstruct events with zenith angles less than $60^\circ$ using the timing and signal information recorded using the water-Cherenkov detector stations. In addition, we assess the accuracy of these methods in reconstructing the arrival directions of the primary cosmic ray particles and the sizes of the induced showers., Comment: Published version, 36 pages, 14 figures

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2020
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17. Studies on the response of a water-Cherenkov detector of the Pierre Auger Observatory to atmospheric muons using an RPC hodoscope

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Souza, V., De Vito, E., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dhital, N., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Gollan, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Mezek, G. Kukec, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Payeras, A. Machado, Malacari, M., Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Panetta, M. P., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Armand, J. Perez, Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Tapia, A., Timmermans, C., Tkachenko, O., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Ziolkowski, M., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Physics - Instrumentation and Detectors
Abstract

Extensive air showers, originating from ultra-high energy cosmic rays, have been successfully measured through the use of arrays of water-Cherenkov detectors (WCDs). Sophisticated analyses exploiting WCD data have made it possible to demonstrate that shower simulations, based on different hadronic-interaction models, cannot reproduce the observed number of muons at the ground. The accurate knowledge of the WCD response to muons is paramount in establishing the exact level of this discrepancy. In this work, we report on a study of the response of a WCD of the Pierre Auger Observatory to atmospheric muons performed with a hodoscope made of resistive plate chambers (RPCs), enabling us to select and reconstruct nearly 600 thousand single muon trajectories with zenith angles ranging from 0$^\circ$ to 55$^\circ$. Comparison of distributions of key observables between the hodoscope data and the predictions of dedicated simulations allows us to demonstrate the accuracy of the latter at a level of 2%. As the WCD calibration is based on its response to atmospheric muons, the hodoscope data are also exploited to show the long-term stability of the procedure., Comment: Published version, 25 pages, 9 figures

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2020
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18. Search for magnetically-induced signatures in the arrival directions of ultra-high-energy cosmic rays measured at the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Batista, R. Alves, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Souza, V., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dhital, N., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fodran, T., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Mezek, G. Kukec, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Payeras, A. Machado, Malacari, M., Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Marafico, S., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Mulrey, K., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Panetta, M. P., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Armand, J. Perez, Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Tapia, A., Timmermans, C., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Vaclavek, L., Vacula, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zapparrata, O., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Ziolkowski, M., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

We search for signals of magnetically-induced effects in the arrival directions of ultra-high-energy cosmic rays detected at the Pierre Auger Observatory. We apply two different methods. One is a search for sets of events that show a correlation between their arrival direction and the inverse of their energy, which would be expected if they come from the same point-like source, they have the same electric charge and their deflection is relatively small and coherent. We refer to these sets of events as "multiplets". The second method, called "thrust", is a principal axis analysis aimed to detect the elongated patterns in a region of interest. We study the sensitivity of both methods using a benchmark simulation and we apply them to data in two different searches. The first search is done assuming as source candidates a list of nearby active galactic nuclei and starburst galaxies. The second is an all-sky blind search. We report the results and we find no statistically significant features. We discuss the compatibility of these results with the indications on the mass composition inferred from data of the Pierre Auger Observatory., Comment: Published version; correction of a minor typo

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2020
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19. Cosmic-ray anisotropies in right ascension measured by the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albuquerque, I. F. M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Ferreira, P. R. Araújo, Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Arbeletche, L. Bonneau, Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Covault, C. E., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jesús, J., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Franco, D. de Oliveira, de Souza, V., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dhital, N., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Ebr, J., Engel, R., Epicoco, I., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Galea, C., Galelli, C., García, B., Vegas, A. L. Garcia, Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glombitza, J., Gobbi, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Köpke, M., Mezek, G. Kukec, Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Payeras, A. Machado, Malacari, M., Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Morlino, G., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Muzio, M., Namasaka, W. M., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Palatka, M., Pallotta, J., Panetta, M. P., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Armand, J. Perez, Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Pont, B., Pothast, M., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schäfer, C., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Timmermans, C., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travaini, A., Travnicek, P., Trimarelli, C., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Vaclavek, L., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Ziolkowski, M., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

We present measurements of the large-scale cosmic-ray anisotropies in right ascension, using data collected by the surface detector array of the Pierre Auger Observatory over more than 14 years. We determine the equatorial dipole component, $\vec{d}_\perp$, through a Fourier analysis in right ascension that includes weights for each event so as to account for the main detector-induced systematic effects. For the energies at which the trigger efficiency of the array is small, the ``East-West'' method is employed. Besides using the data from the array with detectors separated by 1500 m, we also include data from the smaller but denser sub-array of detectors with 750 m separation, which allows us to extend the analysis down to $\sim 0.03$ EeV. The most significant equatorial dipole amplitude obtained is that in the cumulative bin above 8~EeV, $d_\perp=6.0^{+1.0}_{-0.9}$%, which is inconsistent with isotropy at the 6$\sigma$ level. In the bins below 8 EeV, we obtain 99% CL upper-bounds on $d_\perp$ at the level of 1 to 3 percent. At energies below 1 EeV, even though the amplitudes are not significant, the phases determined in most of the bins are not far from the right ascension of the Galactic center, at $\alpha_{\rm GC}=-94^\circ$, suggesting a predominantly Galactic origin for anisotropies at these energies. The reconstructed dipole phases in the energy bins above 4 EeV point instead to right ascensions that are almost opposite to the Galactic center one, indicative of an extragalactic cosmic ray origin., Comment: Accepted by ApJ

Published
2020
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21. Tungsten based divertor development for Wendelstein 7-X

Author

Fellinger, Joris, Richou, M., Ehrke, G., Endler, M., Kunkel, F., Naujoks, D., Kremeyer, Th., Menzel-Barbara, A., Sieber, Th., Lobsien, J-F., Neu, R., Tretter, J., Wang, Z., You, J-H., Greuner, H., Hunger, K., Junghanns, P., Schneider, O., Wirtz, M., Loewenhoff, Th., Houben, A., Litnovsky, A., Fraysinnes, P-E., Emonot, P., Roccella, S., Widlund, O., Končar, B., and Tekavčič, M.

Published
2023
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24. The Pierre Auger Observatory: Contributions to the 36th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2019)

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albuquerque, I. F. M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Baur, S., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Bister, T., Biteau, J., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dhital, N., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Ferreyro, L. P., Figueira, J. M., Filipčič, A., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., García, B., Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glombitza, J., Gobbi, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E. M., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Mezek, G. Kukec, Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Lippmann, O. C., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Morlino, G., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Namasaka, W. M., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Panetta, M. P., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Poh, J., Pont, B., Pothast, M., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Timmermans, C., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travaini, A., Travnicek, P., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiedeński, M., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics
Abstract

Contributions of the Pierre Auger Collaboration to the 36th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2019), 24 July - 1 August 2019, Madison, Wisconsin, USA., Comment: compendium of 29 proceedings for the ICRC 2019

Published
2019

25. Probing the origin of ultra-high-energy cosmic rays with neutrinos in the EeV energy range using the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albuquerque, I. F. M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Baur, S., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Biteau, J., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dhital, N., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Ferreyro, L. P., Figueira, J. M., Filipčič, A., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., García, B., Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glombitza, J., Gobbi, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E. M., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Lippmann, O. C., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Morlino, G., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Namasaka, W. M., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Panetta, M. P., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Poh, J., Pont, B., Porowski, C., Pothast, M., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Timmermans, C., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travaini, A., Travnicek, P., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiedeński, M., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

Neutrinos with energies above $10^{17}$ eV are detectable with the Surface Detector Array of the Pierre Auger Observatory. The identification is efficiently performed for neutrinos of all flavors interacting in the atmosphere at large zenith angles, as well as for Earth-skimming $\tau$ neutrinos with nearly tangential trajectories relative to the earth. No neutrino candidates were found in $\sim\,14.7$ years of data taken up to 31 August 2018. This leads to restrictive upper bounds on their flux. The $90\%$ C.L. single-flavor limit to the diffuse flux of ultra-high-energy neutrinos with an $E_\nu^{-2}$ spectrum in the energy range $1.0 \times 10^{17}~{\rm eV} - 2.5 \times 10^{19}~{\rm eV}$ is $E^2 {\rm d}N_\nu/{\rm d}E_\nu < 4.4 \times 10^{-9}~{\rm GeV~cm^{-2}~s^{-1}~sr^{-1}}$, placing strong constraints on several models of neutrino production at EeV energies and on the properties of the sources of ultra-high-energy cosmic rays., Comment: Published version, 27 pages, 7 figures, 2 tables

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2019
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26. Limits on point-like sources of ultra-high-energy neutrinos with the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albuquerque, I. F. M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Baur, S., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Biteau, J., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Caracas, I., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Choi, K., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dhital, N., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Ferreyro, L. P., Figueira, J. M., Filipčič, A., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., García, B., Gemmeke, H., Gesualdi, F., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glombitza, J., Gobbi, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Hahn, S., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E. M., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Johnsen, J. A., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Lippmann, O. C., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Manshanden, J., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Miramonti, L., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Morlino, G., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Namasaka, W. M., Nellen, L., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Panetta, M. P., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Poh, J., Pont, B., Porowski, C., Pothast, M., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stadelmaier, M., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Streich, A., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Timmermans, C., Tobiska, P., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travaini, A., Travnicek, P., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vásquez-Ramírez, A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiedeński, M., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

With the Surface Detector array (SD) of the Pierre Auger Observatory we can detect neutrinos with energy between $10^{17}\,$eV and $10^{20}\,$eV from point-like sources across the sky, from close to the Southern Celestial Pole up to $60^\circ$ in declination, with peak sensitivities at declinations around $\sim -53^\circ$ and $\sim+55^\circ$, and an unmatched sensitivity for arrival directions in the Northern hemisphere. A search has been performed for highly-inclined air showers induced by neutrinos of all flavours with no candidate events found in data taken between 1 Jan 2004 and 31 Aug 2018. Upper limits on the neutrino flux from point-like steady sources have been derived as a function of source declination. An unrivaled sensitivity is achieved in searches for transient sources with emission lasting over an hour or less, if they occur within the field of view corresponding to the zenith angle range between $60^\circ$ and $~95^\circ$ where the SD of the Pierre Auger Observatory is most sensitive to neutrinos., Comment: 25 pages, 9 figures

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2019
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27. Multi-Messenger Physics with the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albuquerque, I. F. M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Baur, S., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Salles, F. O. de Oliveira, de Souza, V., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dhital, N., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Ferreyro, L. P., Figueira, J. M., Filipčič, A., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., García, B., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glombitza, J., Gobbi, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E. M., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Lippmann, O. C., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Morlino, G., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Oikonomou, F., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Panetta, M. P., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Poh, J., Pont, B., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Streich, A., Suarez, F., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travaini, A., Travnicek, P., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiedeński, M., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

An overview of the multi-messenger capabilities of the Pierre Auger Observatory is presented. The techniques and performance of searching for Ultra-High Energy neutrinos, photons and neutrons are described. Some of the most relevant results are reviewed, such as stringent upper bounds that were placed to a flux of diffuse cosmogenic neutrinos and photons, bounds placed on neutrinos emitted from compact binary mergers that were detected by LIGO and Virgo during their first and second observing runs, as well as searches for high energy photons and neutrons from the Galactic center that constrain the properties of the putative Galactic PeVatron, observed by the H.E.S.S.\ collaboration. The observation of directional correlations between ultra-high energy cosmic rays and either high energy astrophysical neutrinos or specific source populations, weighted by their electromagnetic radiation, are also discussed. They constitute additional multi-messenger approaches aimed at identifying the sources of high energy cosmic rays., Comment: 28 pages, 7 figures, Review published in Frontiers in Astronomy and Space Sciences

Published
2019
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28. CRPropa - A Toolbox for Cosmic Ray Simulations

Author

Batista, R. Alves, Tjus, J. Becker, Dundovic, A., Erdmann, M., Heiter, C., Kampert, K. -H., Kuempel, D., Merten, L., Müller, G., Sigl, G., Vliet, A. v., Walz, D., Winchen, T., and Wirtz, M.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

The astrophysical interpretation of recent experimental observations of cosmic rays relies increasingly on Monte Carlo simulations of cosmic ray propagation and acceleration. Depending on the energy range of interest, several different propagation effects inside the Milky Way as well as in extragalactic space have to be taken into account when interpreting the data. With the CRPropa framework we aim to provide a toolbox for according simulations. In recent versions of CRPropa, the ballistic single particle propagation mode aiming primarily at extragalactic cosmic rays has been complemented by a solver for the differential transport equation to address propagation of galactic cosmic rays. Additionally, modules have been developed to address cosmic ray acceleration and many improvements have been added for simulations of electromagnetic secondaries. In this contribution we will give an overview of the CRPropa simulation framework with a focus on the latest improvements and highlight selected features by example applications., Comment: Proceedings of the 26th Extended European Cosmic Ray Symposium (ECRS), Barnaul/Belokurikha, 2018

Published
2019
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29. Data-driven estimation of the invisible energy of cosmic ray showers with the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albuquerque, I. F. M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Baur, S., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Cerda, M., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Convenga, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Salles, F. O. de Oliveira, de Souza, V., Debatin, J., del Río, M., Deligny, O., Dhital, N., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Ferreyro, L. P., Figueira, J. M., Filipčič, A., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., García, B., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glombitza, J., Gobbi, F., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, Gongora, J. P., González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E. M., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Lippmann, O. C., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Morlino, G., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Panetta, M. P., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Poh, J., Pont, B., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Salina, G., Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Streich, A., Suarez, F., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travaini, A., Travnicek, P., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiedeński, M., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

The determination of the primary energy of extensive air showers using the fluorescence detection technique requires an estimation of the energy carried away by particles that do not deposit all their energy in the atmosphere. This estimation is typically made using Monte Carlo simulations and thus depends on the assumed primary particle mass and on model predictions for neutrino and muon production. In this work we present a new method to obtain the invisible energy from events detected by the Pierre Auger Observatory. The method uses measurements of the muon number at ground level, and it allows us to reduce significantly the systematic uncertainties related to the mass composition and the high energy hadronic interaction models, and consequently to improve the estimation of the energy scale of the Observatory., Comment: Published version, 18 pages, 10 figures, 4 tables

Published
2019
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33. Measurement of the average shape of longitudinal profiles of cosmic-ray air showers at the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albuquerque, I. F. M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, ez-Muñiz, J. Alvar, Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Bakalova, A., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Baur, S., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., talani, F. Ca, Cataldi, G., Cazon, L., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., ição, R. Conce, Condorelli, A., Consolati, G., Contreras, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., Almeida, R. M. d e, de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., Salles, F. O. de Oliveira, de Souza, V., Debatin, J., Deligny, O., Dhital, N., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Ferreyro, L. P., Figueira, J. M., č, A. Filipči, Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., García, B., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glombitza, J., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Hill, G. C., Hojvat, C., lt, E. M. Ho, Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., ek, J. Jurys, Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Awad, A. K uotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Lippmann, O. C., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mancarella, G., Mandat, D., Manning, B. C., Mantsch, P., zzi, A. G. Maria, Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mastrodicasa, M., Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthiae, G., te, E. Mayot, Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Morlino, G., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Nellen, L., Nguyen, P. H., glinzanu, M. Niculescu-O, Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Panetta, M. P., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J ., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Poh, J., Pont, B., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., hfeld, S. Querc, Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., alho, W. Rodrigues de Carv, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., na, G. Sali, Gomez, J. D. Sanabria, Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schlüter, F., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Scornavacche, M., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stanca, D., ič, S. Stan, Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Streich, A., Suarez, F., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., ki, Z. Szadkows, Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, zquez, R. A. Vá, Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vink, J., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Watson, A. A., Weber, M., indl, A. We, Wiedeński, M., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., anik, M. Zavrt, Zehrer, L., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

The profile of the longitudinal development of showers produced by ultra-high energy cosmic rays carries information related to the interaction properties of the primary particles with atmospheric nuclei. In this work, we present the first measurement of the average shower profile in traversed atmospheric depth at the Pierre Auger Observatory. The shapes of profiles are well reproduced by the Gaisser-Hillas parametrization within the range studied, for E > 10^{17.8} eV. A detailed analysis of the systematic uncertainties is performed using 10 years of data and a full detector simulation. The average shape is quantified using two variables related to the width and asymmetry of the profile, and the results are compared with predictions of hadronic interaction models for different primary particles., Comment: Published version, 20 pages, 6 figures, 2 tables

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2018
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34. Large-scale cosmic-ray anisotropies above 4 EeV measured by the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albuquerque, I. F. M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Baur, S., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Coluccia, M. R., Conceição, R., Consolati, G., Contreras, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., Deligny, O., Dhital, N., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Ferreyro, L. P., Figueira, J. M., Filipčič, A., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., García, B., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glombitza, J., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E. M., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Jurysek, J., Kääpä, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mallamaci, M., Mancarella, G., Mandat, D., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Morlino, G., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Poh, J., Pont, B., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., Salina, G., Sánchez, F., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Streich, A., Suarez, F., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vázquez, R. A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Wainberg, O., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiedeński, M., Wiencke, L., Wilczyński, H., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

We present a detailed study of the large-scale anisotropies of cosmic rays with energies above 4 EeV measured using the Pierre Auger Observatory. For the energy bins [4,8] EeV and $E\geq 8$ EeV, the most significant signal is a dipolar modulation in right ascension at energies above 8 EeV, as previously reported. In this paper we further scrutinize the highest-energy bin by splitting it into three energy ranges. We find that the amplitude of the dipole increases with energy above 4 EeV. The growth can be fitted with a power law with index $\beta=0.79\pm 0.19$. The directions of the dipoles are consistent with an extragalactic origin of these anisotropies at all the energies considered. Additionally we have estimated the quadrupolar components of the anisotropy: they are not statistically significant. We discuss the results in the context of the predictions from different models for the distribution of ultrahigh-energy sources and cosmic magnetic fields., Comment: Published version, 16 pages, 7 figures, 8 tables

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2018
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35. Observation of inclined EeV air showers with the radio detector of the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albuquerque, I. F. M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Arsene, N., Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Baur, S., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Calcagni, L., Cancio, A., Canfora, F., Carceller, J. M., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Chytka, L., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Collica, L., Coluccia, M. R., Conceição, R., Consolati, G., Contreras, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., D'Amico, S., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., Deligny, O., Dhital, N., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Escobar, C. O., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Ferreyro, L. P., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Gaïor, R., García, B., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glaser, C., Glombitza, J., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, González, N., Goos, I., Góra, D., Gorgi, A., Gottowik, M., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Guido, E., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E. M., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Jurysek, J., Kääpä, A., Kambeitz, O., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, J., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Kunka, N., Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Lenok, V., Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mallamaci, M., Mandat, D., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina, C., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Morlino, G., Mostafá, M., Müller, A. L., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Niemietz, L., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Nucita, A, Núñez, L. A., Oikonomou, F., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Paul, T., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Poh, J., Pont, B., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Puyleart, A., Quel, E. J., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Reininghaus, M., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., Salina, G., Sánchez, F., Sanchez-Lucas, P., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Savina, P., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimassek, M., Schimp, M., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulz, A., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Segreto, A., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Soriano, J. F., Souchard, J., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Strafella, F., Streich, A., Suarez, F., Suárez-Durán, M., Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Swain, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vázquez, R. A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Wainberg, O., Walz, D., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiedeński, M., Wiencke, L., Wilczyński, H., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zehrer, L., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, High Energy Physics - Experiment
Abstract

With the Auger Engineering Radio Array (AERA) of the Pierre Auger Observatory, we have observed the radio emission from 561 extensive air showers with zenith angles between 60$^\circ$ and 84$^\circ$. In contrast to air showers with more vertical incidence, these inclined air showers illuminate large ground areas of several km$^2$ with radio signals detectable in the 30 to 80\,MHz band. A comparison of the measured radio-signal amplitudes with Monte Carlo simulations of a subset of 50 events for which we reconstruct the energy using the Auger surface detector shows agreement within the uncertainties of the current analysis. As expected for forward-beamed radio emission undergoing no significant absorption or scattering in the atmosphere, the area illuminated by radio signals grows with the zenith angle of the air shower. Inclined air showers with EeV energies are thus measurable with sparse radio-antenna arrays with grid sizes of a km or more. This is particularly attractive as radio detection provides direct access to the energy in the electromagnetic cascade of an air shower, which in case of inclined air showers is not accessible by arrays of particle detectors on the ground., Comment: Published version, 14 pages, 12 figures

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2018
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36. Indication of anisotropy in arrival directions of ultra-high-energy cosmic rays through comparison to the flux pattern of extragalactic gamma-ray sources

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albuquerque, I. F. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Arsene, N., Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Beatty, J. J., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Brancus, I., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Cancio, A., Canfora, F., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Chavez, A. G., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Collica, L., Coluccia, M. R., Conceição, R., Consolati, G., Contreras, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Cronin, J., D'Amico, S., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., Deligny, O., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Erfani, M., Escobar, C. O., Espadanal, J., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Gaïor, R., García, B., Gaté, F., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glaser, C., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, González, N., Gorgi, A., Grillo, A. F., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Herve, A. E., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Jurysek, J., Kääpä, A., Kambeitz, O., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, E., Kemp, J., Kieckhafer, R. M., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Krohm, N., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Kunka, N., Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Lauscher, M., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Link, K., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mallamaci, M., Mandat, D., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Meza, J. J. Masías, Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina, C., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Morlino, G., Mostafá, M., Müller, A. L., Müller, G., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Naranjo, I., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Niemietz, L., Niggemann, T., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Núñez, L. A., Oikonomou, F., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Paul, T., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Plum, M., Poh, J., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Quel, E. J., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., Salina, G., Sánchez, F., Sanchez-Lucas, P., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimp, M., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulz, A., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Segreto, A., Shadkam, A., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Sonntag, S., Soriano, J. F., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Strafella, F., Streich, A., Suarez, F., Durán, M. Suarez, Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Swain, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Theodoro, V. M., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomankova, L., Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Aar, G., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vázquez, R. A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Wainberg, O., Walz, D., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiedeński, M., Wiencke, L., Wilczyński, H., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Abstract

A new analysis of the dataset from the Pierre Auger Observatory provides evidence for anisotropy in the arrival directions of ultra-high-energy cosmic rays on an intermediate angular scale, which is indicative of excess arrivals from strong, nearby sources. The data consist of 5514 events above 20 EeV with zenith angles up to 80 deg recorded before 2017 April 30. Sky models have been created for two distinct populations of extragalactic gamma-ray emitters: active galactic nuclei from the second catalog of hard Fermi-LAT sources (2FHL) and starburst galaxies from a sample that was examined with Fermi-LAT. Flux-limited samples, which include all types of galaxies from the Swift-BAT and 2MASS surveys, have been investigated for comparison. The sky model of cosmic-ray density constructed using each catalog has two free parameters, the fraction of events correlating with astrophysical objects and an angular scale characterizing the clustering of cosmic rays around extragalactic sources. A maximum-likelihood ratio test is used to evaluate the best values of these parameters and to quantify the strength of each model by contrast with isotropy. It is found that the starburst model fits the data better than the hypothesis of isotropy with a statistical significance of 4.0 sigma, the highest value of the test statistic being for energies above 39 EeV. The three alternative models are favored against isotropy with 2.7-3.2 sigma significance. The origin of the indicated deviation from isotropy is examined and prospects for more sensitive future studies are discussed., Comment: Published version, 10 pages, 3 figures, 2 tables

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2018
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37. Inferences on Mass Composition and Tests of Hadronic Interactions from 0.3 to 100 EeV using the water-Cherenkov Detectors of the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Samarai, I. Al, Albuquerque, I. F. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Arqueros, F., Arsene, N., Asorey, H., Assis, P., Aublin, J., Avila, G., Badescu, A. M., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Beatty, J. J., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Brancus, I., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Cancio, A., Canfora, F., Caramete, L., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Chavez, A. G., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Clay, R. W., Cobos, A., Colalillo, R., Coleman, A., Collica, L., Coluccia, M. R., Conceição, R., Consolati, G., Contreras, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Cronin, J., D'Amico, S., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., Deligny, O., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Erfani, M., Escobar, C. O., Espadanal, J., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fratu, O., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Gaior, R., García, B., Garcia-Pinto, D., Gaté, F., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glaser, C., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, González, N., Gorgi, A., Gorham, P., Grillo, A. F., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harton, J. L., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Herve, A. E., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Jurysek, J., Kääpä, A., Kambeitz, O., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, E., Kemp, J., Kieckhafer, R. M., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Krohm, N., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Kunka, N., Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Lauscher, M., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Link, K., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mallamaci, M., Mandat, D., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Meza, J. J. Masías, Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthews, J. A. J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina, C., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Müller, G., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Naranjo, I., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Niemietz, L., Niggemann, T., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Núñez, L. A., Ochilo, L., Oikonomou, F., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Paul, T., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Piegaia, R., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Plum, M., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Quel, E. J., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Rogozin, D., Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., Greus, F. Salesa, Salina, G., Sánchez, F., Sanchez-Lucas, P., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimp, M., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulz, A., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Segreto, A., Shadkam, A., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Śmiałkowski, A., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Sonntag, S., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Strafella, F., Streich, A., Suarez, F., Durán, M. Suarez, Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Swain, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Theodoro, V. M., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomankova, L., Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Aar, G., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Varner, G., Vázquez, R. A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Wainberg, O., Walz, D., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

We present a new method for probing the hadronic interaction models at ultra-high energy and extracting details about mass composition. This is done using the time profiles of the signals recorded with the water-Cherenkov detectors of the Pierre Auger Observatory. The profiles arise from a mix of the muon and electromagnetic components of air-showers. Using the risetimes of the recorded signals we define a new parameter, which we use to compare our observations with predictions from simulations. We find, firstly, inconsistencies between our data and predictions over a greater energy range and with substantially more events than in previous studies. Secondly, by calibrating the new parameter with fluorescence measurements from observations made at the Auger Observatory, we can infer the depth of shower maximum for a sample of over 81,000 events extending from 0.3 EeV to over 100 EeV. Above 30 EeV, the sample is nearly fourteen times larger than currently available from fluorescence measurements and extending the covered energy range by half a decade. The energy dependence of the average depth of shower maximum is compared to simulations and interpreted in terms of the mean of the logarithmic mass. We find good agreement with previous work and extend the measurement of the mean depth of shower maximum to greater energies than before, reducing significantly the statistical uncertainty associated with the inferences about mass composition., Comment: 21 pages; 18 figures; version accepted for publication in Phys. Rev. D

Published
2017

38. Search for High-energy Neutrinos from Binary Neutron Star Merger GW170817 with ANTARES, IceCube, and the Pierre Auger Observatory

Author

Albert, A., Andre, M., Anghinolfi, M., Ardid, M., Aubert, J. -J., Aublin, J., Avgitas, T., Baret, B., Barrios-Marti, J., Basa, S., Belhorma, B., Bertin, V., Biagi, S., Bormuth, R., Bourret, S., Bouwhuis, M. C., Branzacs, H., Bruijn, R., Brunner, J., Busto, J., Capone, A., Caramete, L., Carr, J., Celli, S., Moursli, R. Cherkaoui El, Chiarusi, T., Circella, M., Coelho, J. A. B., Coleiro, A., Coniglione, R., Costantini, H., Coyle, P., Creusot, A., Diaz, A. F., Deschamps, A., De Bonis, G., Distefano, C., Di Palma, I., Domi, A., Donzaud, C., Dornic, D., Drouhin, D., Eberl, T., Bojaddaini, I. El, Khayati, N. El, Elsasser, D., Enzenhofer, A., Ettahiri, A., Fassi, F., Felis, I., Fusco, L. A., Gay, P., Giordano, V., Glotin, H., Gregoire, T., Ruiz, R. Gracia, Graf, K., Hallmann, S., van Haren, H., Heijboer, A. J., Hello, Y., Hernandez-Rey, J. J., Hossl, J., Hofestadt, J., Illuminati, G., James, C. W., de Jong, M., Jongen, M., Kadler, M., Kalekin, O., Katz, U., Kiessling, D., Kouchner, A., Kreter, M., Kreykenbohm, I., Kulikovskiy, V., Lachaud, C., Lahmann, R., Lefèvre, D., Leonora, E., Lotze, M., Loucatos, S., Marcelin, M., Margiotta, A., Marinelli, A., Martinez-Mora, J. A., Mele, R., Melis, K., Michael, T., Migliozzi, P., Moussa, A., Navas, S., Nezri, E., Organokov, M., Puavualacs, G. E., Pellegrino, C., Perrina, C., Piattelli, P., Popa, V., Pradier, T., Quinn, L., Racca, C., Riccobene, G., Sanchez-Losa, A., Saldaña, M., Salvadori, I., Samtleben, D. F. E., Sanguineti, M., Sapienza, P., Schussler, F., Sieger, C., Spurio, M., Stolarczyk, Th., Taiuti, M., Tayalati, Y., Trovato, A., Turpin, D., Tonnis, C., Vallage, B., Van Elewyck, V., Versari, F., Vivolo, D., Vizzoca, A., Wilms, J., Zornoza, J. D., Zuñiga, J., Aartsen, M. G., Ackermann, M., Adams, J., Aguilar, J. A., Ahlers, M., Ahrens, M., Samarai, I. Al, Altmann, D., Andeen, K., Anderson, T., Ansseau, I., Anton, G., Arguelles, C., Auffenberg, J., Axani, S., Bagherpour, H., Bai, X., Barron, J. P., Barwick, S. W., Baum, V., Bay, R., Beatty, J. J., Tjus, J. Becker, Becker, K. -H., BenZvi, S., Berley, D., Bernardini, E., Besson, D. Z., Binder, G., Bindig, D., Blaufuss, E., Blot, S., Bohm, C., Borner, M., Bos, F., Bose, D., Boser, S., Botner, O., Bourbeau, E., Bourbeau, J., Bradascio, F., Braun, J., Brayeur, L., Brenzke, M., Bretz, H. -P., Bron, S., Brostean-Kaiser, J., Burgman, A., Carver, T., Casey, J., Casier, M., Cheung, E., Chirkin, D., Christov, A., Clark, K., Classen, L., Coenders, S., Collin, G. H., Conrad, J. M., Cowen, D. F., Cross, R., Day, M., de Andre, J. P. A. M., De Clercq, C., DeLaunay, J. J., Dembinski, H., De Ridder, S., Desiati, P., de Vries, K. D., de Wasseige, G., de With, M., DeYoung, T., Diaz-Velez, J. C., di Lorenzo, V., Dujmovic, H., Dumm, J. P., Dunkman, M., Dvorak, E., Eberhardt, B., Ehrhardt, T., Eichmann, B., Eller, P., Evenson, P. A., Fahey, S., Fazely, A. R., Felde, J., Filimonov, K., Finley, C., Flis, S., Franckowiak, A., Friedman, E., Fuchs, T., Gaisser, T. K., Gallagher, J., Gerhardt, L., Ghorbani, K., Giang, W., Glauch, T., Glusenkamp, T., Goldschmidt, A., Gonzalez, J. G., Grant, D., Griffith, Z., Haack, C., Hallgren, A., Halzen, F., Hanson, K., Hebecker, D., Heereman, D., Helbing, K., Hellauer, R., Hickford, S., Hignight, J., Hill, G. C., Hoffman, K. D., Hoffmann, R., Hokanson-Fasig, B., Hoshina, K., Huang, F., Huber, M., Hultqvist, K., Hunnefeld, M., In, S., Ishihara, A., Jacobi, E., Japaridze, G. S., Jeong, M., Jero, K., Jones, B. J. P., Kalaczynski, P., Kang, W., Kappes, A., Karg, T., Karle, A., Kauer, M., Keivani, A., Kelley, J. L., Kheirandish, A., Kim, J., Kim, M., Kintscher, T., Kiryluk, J., Kittler, T., Klein, S. R., Kohnen, G., Koirala, R., Kolanoski, H., Kopke, L., Kopper, C., Kopper, S., Koschinsky, J. P., Koskinen, D. J., Kowalski, M., Krings, K., Kroll, M., Kruckl, G., Kunnen, J., Kunwar, S., Kurahashi, N., Kuwabara, T., Kyriacou, A., Labare, M., Lanfranchi, J. L., Larson, M. J., Lauber, F., Lesiak-Bzdak, M., Leuermann, M., Liu, Q. R., Lu, L., Lunemann, J., Luszczak, W., Madsen, J., Maggi, G., Mahn, K. B. M., Mancina, S., Maruyama, R., Mase, K., Maunu, R., McNally, F., Meagher, K., Medici, M., Meier, M., Menne, T., Merino, G., Meures, T., Miarecki, S., Micallef, J., Momente, G., Montaruli, T., Moore, R. W., Moulai, M., Nahnhauer, R., Nakarmi, P., Naumann, U., Neer, G., Niederhausen, H., Nowicki, S. C., Nygren, D. R., Pollmann, A. Obertacke, Olivas, A., O'Murchadha, A., Palczewski, T., Pandya, H., Pankova, D. V., Peiffer, P., Pepper, J. A., Heros, C. Perez de los, Pieloth, D., Pinat, E., Plum, M., Pranav, D., Price, P. B., Przybylski, G. T., Raab, C., Radel, L., Rameez, M., Rawlins, K., Rea, I. C., Reimann, R., Relethford, B., Relich, M., Resconi, E., Rhode, W., Richman, M., Robertson, S., Rongen, M., Rott, C., Ruhe, T., Ryckbosch, D., Rysewyk, D., Salzer, T., Herrera, S. E. Sanchez, Sandrock, A., Sandroos, J., Santander, M., Sarkar, S., Satalecka, K., Schlunder, P., Schmidt, T., Schneider, A., Schoenen, S., Schoneberg, S., Schumacher, L., Seckel, D., Seunarine, S., Soedingrekso, J., Soldin, D., Song, M., Spiczak, G. M., Spiering, C., Stachurska, J., Stamatikos, M., Stanev, T., Stasik, A., Stettner, J., Steuer, A., Stezelberger, T., Stokstad, R. G., Stossl, A., Strotjohann, N. L., Stuttard, T., Sullivan, G. W., Sutherland, M., Taboada, I., Tatar, J., Tenholt, F., Ter-Antonyan, S., Terliuk, A., Tevsic, G., Tilav, S., Toale, P. A., Tobin, M. N., Toscano, S., Tosi, D., Tselengidou, M., Tung, C. F., Turcati, A., Turley, C. F., Ty, B., Unger, E., Usner, M., Vandenbroucke, J., Van Driessche, W., van Eijndhoven, N., Vanheule, S., van Santen, J., Vehring, M., Vogel, E., Vraeghe, M., Walck, C., Wallace, A., Wallraff, M., Wandler, F. D., Wandkowsky, N., Waza, A., Weaver, C., Weiss, M. J., Wendt, C., Werthebach, J., Westerhoff, S., Whelan, B. J., Wiebe, K., Wiebusch, C. H., Wille, L., Williams, D. R., Wills, L., Wolf, M., Wood, J., Wood, T. R., Woolsey, E., Woschnagg, K., Xu, D. L., Xu, X. W., Xu, Y., Yanez, J. P., Yodh, G., Yoshida, S., Yuan, T., Zoll, M., Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albuquerque, I. F. M., Albury, J. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Arsene, N., Asorey, H., Assis, P., Avila, G., Badescu, A. M., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Bohavcova, M., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Brancus, I., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Cancio, A., Canfora, F., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Chavez, A. G., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Clay, R. W., Cerutti, A. C. Cobos, Colalillo, R., Coleman, A., Collica, L., Coluccia, M. R., Conceiccão, R., Consolati, G., Contreras, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Cronin, J., D'Amico, S., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., Day, J. A., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., Deligny, O., Castro, M. L. Diaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Erfani, M., Escobar, C. O., Espadanal, J., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Feldbusch, F., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipvcivc, A., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Gaior, R., Garcia, B., Gate, F., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Glas, D., Glaser, C., Golup, G., Berisso, M. Gomez, Vitale, P. F. Gomez, Gonzalez, N., Gorgi, A., Gottowik, M., Grillo, A. F., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harvey, V. M., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Herve, A. E., Hojvat, C., Holt, E., Homola, P., Horandel, J. R., Horvath, P., Hrabovsky, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Jurysek, J., Kaapa, A., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, J., Kieckhafer, R. M., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Krohm, N., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Kunka, N., Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Lauscher, M., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Link, K., Presti, D. Lo, Lopes, L., Lopez, R., Casado, A. Lopez, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mallamaci, M., Mandat, D., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Marics, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martinez, Meza, J. J. Masias, Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina, C., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Morlino, G., Mostafa, M., Muller, A. L., Muller, G., Muller, M. A., Muller, S., Mussa, R., Naranjo, I., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Niemietz, L., Niggemann, T., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Novzka, L., Nuñez, L. A., Oikonomou, F., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Paul, T., Pech, M., Pedreira, F., Pcekala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Poh, J., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Quel, E. J., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., Salina, G., Sanchez, F., Sanchez-Lucas, P., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimp, M., Schmidt, D., Scholten, O., Schovanek, P., Schroder, F. G., Schroder, S., Schulz, A., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Segreto, A., Shadkam, A., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Šmida, R., Snow, G. R., Sommers, P., Sonntag, S., Soriano, J. F., Squartini, R., Stanca, D., Stanivc, S., Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Strafella, F., Streich, A., Suarez, F., Duran, M. Suarez, Sudholz, T., Suomijarvi, T., Supanitsky, A. D., Šupik, J., Swain, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomankova, L., Tome, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Tueros, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdes, no, I. Vali, Valore, L., van Aar, G., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cardenas, B. Vargas, Vazquez, R. A., Veberivc, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., nor, L. Villase, Vorobiov, S., Wahlberg, H., Wainberg, O., Walz, D., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiedenski, M., Wiencke, L., Wilczynski, H., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., Zuccarello, F., Abbott, B. P., Abbott, R., Abbott, T. D., Acernese, F., Ackley, K., Adams, C., Adams, T., Addesso, P., Adhikari, R. X., Adya, V. B., Affeldt, C., Afrough, M., Agarwal, B., Agathos, M., Agatsuma, K., Aggarwal, N., Aguiar, O. D., Aiello, L., Ain, A., Ajith, P., Allen, B., Allen, G., Allocca, A., Altin, P. A., Amato, A., Ananyeva, A., Anderson, S. B., Anderson, W. G., Angelova, S. V., Antier, S., Appert, S., Arai, K., Araya, M. C., Areeda, J. S., Arnaud, N., Arun, K. G., Ascenzi, S., Ashton, G., Ast, M., Aston, S. M., Astone, P., Atallah, D. V., Aufmuth, P., Aulbert, C., AultONeal, K., Austin, C., Avila-Alvarez, A., Babak, S., Bacon, P., Bader, M. K. M., Bae, S., Baker, P. T., Baldaccini, F., Ballardin, G., Ballmer, S. W., Banagiri, S., Barayoga, J. C., Barclay, S. E., Barish, B. C., Barker, D., Barkett, K., Barone, F., Barr, B., Barsotti, L., Barsuglia, M., Barta, D., Bartlett, J., Bartos, I., Bassiri, R., Basti, A., Batch, J. C., Bawaj, M., Bayley, J. C., Bazzan, M., Becsy, B., Beer, C., Bejger, M., Belahcene, I., Bell, A. S., Berger, B. K., Bergmann, G., Bero, J. J., Berry, C. P. L., Bersanetti, D., Bertolini, A., Betzwieser, J., Bhagwat, S., Bhandare, R., Bilenko, I. A., Billingsley, G., Billman, C. R., Birch, J., Birney, R., Birnholtz, O., Biscans, S., Biscoveanu, S., Bisht, A., Bitossi, M., Biwer, C., Bizouard, M. A., Blackburn, J. K., Blackman, J., Blair, C. D., Blair, D. G., Blair, R. M., Bloemen, S., Bock, O., Bode, N., Boer, M., Bogaert, G., Bohe, A., Bondu, F., Bonilla, E., Bonnand, R., Boom, B. A., Bork, R., Boschi, V., Bose, S., Bossie, K., Bouffanais, Y., Bozzi, A., Bradaschia, C., Brady, P. R., Branchesi, M., Brau, J. E., Briant, T., Brillet, A., Brinkmann, M., Brisson, V., Brockill, P., Broida, J. E., Brooks, A. F., Brown, D. A., Brown, D. D., Brunett, S., Buchanan, C. C., Buikema, A., Bulik, T., Bulten, H. J., Buonanno, A., Buskulic, D., Buy, C., Byer, R. L., Cabero, M., Cadonati, L., Cagnoli, G., Cahillane, C., Bustillo, J. Calderon, Callister, T. A., Calloni, E., Camp, J. B., Canepa, M., Canizares, P., Cannon, K. C., Cao, H., Cao, J., Capano, C. D., Capocasa, E., Carbognani, F., Caride, S., Carney, M. F., Diaz, J. Casanueva, Casentini, C., Caudill, S., Cavaglià, M., Cavalier, F., Cavalieri, R., Cella, G., Cepeda, C. B., Cerda-Duran, P., Cerretani, G., Cesarini, E., Chamberlin, S. J., Chan, M., Chao, S., Charlton, P., Chase, E., Chassande-Mottin, E., Chatterjee, D., Cheeseboro, B. D., Chen, H. Y., Chen, X., Chen, Y., Cheng, H. -P., Chia, H., Chincarini, A., Chiummo, A., Chmiel, T., Cho, H. S., Cho, M., Chow, J. H., Christensen, N., Chu, Q., Chua, A. J. K., Chua, S., Chung, A. K. W., Chung, S., Ciani, G., Ciolfi, R., Cirelli, C. E., Cirone, A., Clara, F., Clark, J. A., Clearwater, P., Cleva, F., Cocchieri, C., Coccia, E., Cohadon, P. -F., Cohen, D., Colla, A., Collette, C. G., Cominsky, L. R., Constancio Jr., M., Conti, L., Cooper, S. J., Corban, P., Corbitt, T. R., Cordero-Carrion, I., Corley, K. R., Cornish, N., Corsi, A., Cortese, S., Costa, C. A., Coughlin, M. W., Coughlin, S. B., Coulon, J. -P., Countryman, S. T., Couvares, P., Covas, P. B., Cowan, E. E., Coward, D. M., Cowart, M. J., Coyne, D. C., Coyne, R., Creighton, J. D. E., Creighton, T. D., Cripe, J., Crowder, S. G., Cullen, T. J., Cumming, A., Cunningham, L., Cuoco, E., Canton, T. Dal, Dalya, G., Danilishin, S. L., D'Antonio, S., Danzmann, K., Dasgupta, A., Costa, C. F. 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J., Favata, M., Fays, M., Fee, C., Fehrmann, H., Feicht, J., Fejer, M. M., Fernandez-Galiana, A., Ferrante, I., Ferreira, E. C., Ferrini, F., Fidecaro, F., Finstad, D., Fiori, I., Fiorucci, D., Fishbach, M., Fisher, R. P., Fitz-Axen, M., Flaminio, R., Fletcher, M., Fong, H., Font, J. A., Forsyth, P. W. F., Forsyth, S. S., Fournier, J. -D., Frasca, S., Frasconi, F., Frei, Z., Freise, A., Frey, R., Frey, V., Fries, E. M., Fritschel, P., Frolov, V. V., Fulda, P., Fyffe, M., Gabbard, H., Gadre, B. U., Gaebel, S. M., Gair, J. R., Gammaitoni, L., Ganija, M. R., Gaonkar, S. G., Garcia-Quiros, C., Garufi, F., Gateley, B., Gaudio, S., Gaur, G., Gayathri, V., Gehrels, N., Gemme, G., Genin, E., Gennai, A., George, D., George, J., Gergely, L., Germain, V., Ghonge, S., Ghosh, Abhirup, Ghosh, Archisman, Ghosh, S., Giaime, J. A., Giardina, K. D., Giazotto, A., Gill, K., Glover, L., Goetz, E., Goetz, R., Gomes, S., Goncharov, B., Gonzalez, G., Castro, J. M. Gonzalez, Gopakumar, A., Gorodetsky, M. L., Gossan, S. E., Gosselin, M., Gouaty, R., Grado, A., Graef, C., Granata, M., Grant, A., Gras, S., Gray, C., Greco, G., Green, A. C., Gretarsson, E. M., Groot, P., Grote, H., Grunewald, S., Gruning, P., Guidi, G. M., Guo, X., Gupta, A., Gupta, M. K., Gushwa, K. E., Gustafson, E. K., Gustafson, R., Halim, O., Hall, B. R., Hall, E. D., Hamilton, E. Z., Hammond, G., Haney, M., Hanke, M. M., Hanks, J., Hanna, C., Hannam, M. D., Hannuksela, O. A., Hanson, J., Hardwick, T., Harms, J., Harry, G. M., Harry, I. W., Hart, M. J., Haster, C. -J., Haughian, K., Healy, J., Heidmann, A., Heintze, M. C., Heitmann, H., Hello, P., Hemming, G., Hendry, M., Heng, I. S., Hennig, J., Heptonstall, A. W., Heurs, M., Hild, S., Hinderer, T., Hoak, D., Hofman, D., Holt, K., Holz, D. E., Hopkins, P., Horst, C., Hough, J., Houston, E. A., Howell, E. J., Hreibi, A., Hu, Y. M., Huerta, E. A., Huet, D., Hughey, B., Husa, S., Huttner, S. H., Huynh-Dinh, T., Indik, N., Inta, R., Intini, G., Isa, H. N., Isac, J. -M., Isi, M., Iyer, B. R., Izumi, K., Jacqmin, T., Jani, K., Jaranowski, P., Jawahar, S., Jimenez-Forteza, F., Johnson, W. W., Jones, D. I., Jones, R., Jonker, R. J. G., Ju, L., Junker, J., Kalaghatgi, C. V., Kalogera, V., Kamai, B., Kandhasamy, S., Kang, G., Kanner, J. B., Kapadia, S. J., Karki, S., Karvinen, K. S., Kasprzack, M., Katolik, M., Katsavounidis, E., Katzman, W., Kaufer, S., Kawabe, K., Kefelian, F., Keitel, D., Kemball, A. J., Kennedy, R., Kent, C., Key, J. S., Khalili, F. Y., Khan, I., Khan, S., Khan, Z., Khazanov, E. A., Kijbunchoo, N., Kim, Chunglee, Kim, J. C., Kim, K., Kim, W., Kim, W. S., Kim, Y. -M., Kimbrell, S. J., King, E. J., King, P. J., Kinley-Hanlon, M., Kirchhoff, R., Kissel, J. S., Kleybolte, L., Klimenko, S., Knowles, T. D., Koch, P., Koehlenbeck, S. M., Koley, S., Kondrashov, V., Kontos, A., Korobko, M., Korth, W. Z., Kowalska, I., Kozak, D. 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L., Manske, M., Mantovani, M., Marchesoni, F., Marion, F., Marka, S., Marka, Z., Markakis, C., Markosyan, A. S., Markowitz, A., Maros, E., Marquina, A., Martelli, F., Martellini, L., Martin, I. W., Martin, R. M., Martynov, D. V., Mason, K., Massera, E., Masserot, A., Massinger, T. J., Masso-Reid, M., Mastrogiovanni, S., Matas, A., Matichard, F., Matone, L., Mavalvala, N., Mazumder, N., McCarthy, R., McClelland, D. E., McCormick, S., McCuller, L., McGuire, S. C., McIntyre, G., McIver, J., McManus, D. J., McNeill, L., McRae, T., McWilliams, S. T., Meacher, D., Meadors, G. D., Mehmet, M., Meidam, J., Mejuto-Villa, E., Melatos, A., Mendell, G., Mercer, R. A., Merilh, E. L., Merzougui, M., Meshkov, S., Messenger, C., Messick, C., Metzdorff, R., Meyers, P. M., Miao, H., Michel, C., Middleton, H., Mikhailov, E. E., Milano, L., Miller, A. L., Miller, B. B., Miller, J., Millhouse, M., Milovich-Goff, M. C., Minazzoli, O., Minenkov, Y., Ming, J., Mishra, C., Mitra, S., Mitrofanov, V. P., Mitselmakher, G., Mittleman, R., Moffa, D., Moggi, A., Mogushi, K., Mohan, M., Mohapatra, S. R. P., Montani, M., Moore, C. J., Moraru, D., Moreno, G., Morriss, S. R., Mours, B., Mow-Lowry, C. M., Mueller, G., Muir, A. W., Mukherjee, Arunava, Mukherjee, D., Mukherjee, S., Mukund, N., Mullavey, A., Munch, J., Muñiz, E. A., Muratore, M., Murray, P. G., Napier, K., Nardecchia, I., Naticchioni, L., Nayak, R. K., Neilson, J., Nelemans, G., Nelson, T. J. N., Nery, M., Neunzert, A., Nevin, L., Newport, J. M., Newton, G., Ng, K. K. Y., Nguyen, T. T., Nichols, D., Nielsen, A. B., Nissanke, S., Nitz, A., Noack, A., Nocera, F., Nolting, D., North, C., Nuttall, L. K., Oberling, J., O'Dea, G. D., Ogin, G. H., Oh, J. J., Oh, S. H., Ohme, F., Okada, M. A., Oliver, M., Oppermann, P., Oram, Richard J., O'Reilly, B., Ormiston, R., Ortega, L. F., O'Shaughnessy, R., Ossokine, S., Ottaway, D. J., Overmier, H., Owen, B. J., Pace, A. E., Page, J., Page, M. A., Pai, A., Pai, S. A., Palamos, J. R., Palashov, O., Palomba, C., Pal-Singh, A., Pan, Howard, Pan, Huang-Wei, Pang, B., Pang, P. T. H., Pankow, C., Pannarale, F., Pant, B. C., Paoletti, F., Paoli, A., Papa, M. A., Parida, A., Parker, W., Pascucci, D., Pasqualetti, A., Passaquieti, R., Passuello, D., Patil, M., Patricelli, B., Pearlstone, B. L., Pedraza, M., Pedurand, R., Pekowsky, L., Pele, A., Penn, S., Perez, C. J., Perreca, A., Perri, L. M., Pfeiffer, H. P., Phelps, M., Piccinni, O. J., Pichot, M., Piergiovanni, F., Pierro, V., Pillant, G., Pinard, L., Pinto, I. M., Pirello, M., Pitkin, M., Poe, M., Poggiani, R., Popolizio, P., Porter, E. K., Post, A., Powell, J., Prasad, J., Pratt, J. W. W., Pratten, G., Predoi, V., Prestegard, T., Prijatelj, M., Principe, M., Privitera, S., Prodi, G. A., Prokhorov, L. G., Puncken, O., Punturo, M., Puppo, P., Purrer, M., Qi, H., Quetschke, V., Quintero, E. A., Quitzow-James, R., Raab, F. J., Rabeling, D. 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E., and Zweizig, J.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

The Advanced LIGO and Advanced Virgo observatories recently discovered gravitational waves from a binary neutron star inspiral. A short gamma-ray burst (GRB) that followed the merger of this binary was also recorded by the Fermi Gamma-ray Burst Monitor (Fermi-GBM), and the Anticoincidence Shield for the Spectrometer for the International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL), indicating particle acceleration by the source. The precise location of the event was determined by optical detections of emission following the merger. We searched for high-energy neutrinos from the merger in the GeV--EeV energy range using the ANTARES, IceCube, and Pierre Auger Observatories. No neutrinos directionally coincident with the source were detected within $\pm500$ s around the merger time. Additionally, no MeV neutrino burst signal was detected coincident with the merger. We further carried out an extended search in the direction of the source for high-energy neutrinos within the 14-day period following the merger, but found no evidence of emission. We used these results to probe dissipation mechanisms in relativistic outflows driven by the binary neutron star merger. The non-detection is consistent with model predictions of short GRBs observed at a large off-axis angle., Comment: 22 pages, 2 figures

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2017
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39. Observation of a Large-scale Anisotropy in the Arrival Directions of Cosmic Rays above $8 \times 10^{18}$ eV

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Samarai, I. Al, Albuquerque, I. F. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Arqueros, F., Arsene, N., Asorey, H., Assis, P., Aublin, J., Avila, G., Badescu, A. M., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Beatty, J. J., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Billoir, P., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Brancus, I., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Cancio, A., Canfora, F., Caramete, L., Caruso, R., Castellina, A., Cataldi, G., Cazon, L., Chavez, A. G., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Clay, R. 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Gómez, González, N., Gorgi, A., Gorham, P., Grillo, A. F., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harton, J. L., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Herve, A. E., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Jansen, S., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Jurysek, J., Kääpä, A., Kambeitz, O., Kampert, K. H., Katkov, I., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, E., Kemp, J., Kieckhafer, R. M., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Krohm, N., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Kunka, N., Awad, A. Kuotb, LaHurd, D., Lauscher, M., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Link, K., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mallamaci, M., Mandat, D., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Meza, J. J. Masías, Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthews, J. A. J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina, C., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Müller, G., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Naranjo, I., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Niemietz, L., Niggemann, T., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Núñez, L. A., Ochilo, L., Oikonomou, F., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Paul, T., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlín, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Piegaia, R., Pierog, T., Pieroni, P., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Plum, M., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Quel, E. J., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Revenu, B., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Rogozin, D., Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., Greus, F. Salesa, Salina, G., Sánchez, F., Sanchez-Lucas, P., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento, C. A., Sato, R., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimp, M., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schulz, A., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Segreto, A., Settimo, M., Shadkam, A., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Śmiałkowski, A., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Sonntag, S., Sorokin, J., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Strafella, F., Suarez, F., Durán, M. Suarez, Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Swain, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Theodoro, V. M., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomankova, L., Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Aar, G., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Varner, G., Vázquez, R. A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Wainberg, O., Walz, D., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

Cosmic rays are atomic nuclei arriving from outer space that reach the highest energies observed in nature. Clues to their origin come from studying the distribution of their arrival directions. Using $3 \times 10^4$ cosmic rays above $8 \times 10^{18}$ electron volts, recorded with the Pierre Auger Observatory from a total exposure of 76,800 square kilometers steradian year, we report an anisotropy in the arrival directions. The anisotropy, detected at more than the 5.2$\sigma$ level of significance, can be described by a dipole with an amplitude of $6.5_{-0.9}^{+1.3}$% towards right ascension $\alpha_{d} = 100 \pm 10$ degrees and declination $\delta_{d} = -24_{-13}^{+12}$ degrees. That direction indicates an extragalactic origin for these ultra-high energy particles., Comment: 19 pages (with supplementary material), 8 figures

Published
2017
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40. Spectral Calibration of the Fluorescence Telescopes of the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Samarai, I. Al, Albuquerque, I. F. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Arqueros, F., Arsene, N., Asorey, H., Assis, P., Aublin, J., Avila, G., Badescu, A. M., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Beatty, J. J., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Biermann, P. L., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Brancus, I., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Cancio, A., Canfora, F., Caramete, L., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Chavez, A. G., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Clay, R. W., Cobos, A., Colalillo, R., Coleman, A., Collica, L., Coluccia, M. R., Conceição, R., Consolati, G., Contreras, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Cronin, J., D'Amico, S., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., Deligny, O., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Erfani, M., Escobar, C. O., Espadanal, J., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fratu, O., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Gaior, R., García, B., Garcia-Pinto, D., Gaté, F., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glaser, C., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, González, N., Gookin, B., Gorgi, A., Gorham, P., Grillo, A. F., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harton, J. L., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Herve, A. E., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Jurysek, J., Kääpä, A., Kambeitz, O., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, E., Kemp, J., Kieckhafer, R. M., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Krohm, N., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Kunka, N., Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Lauscher, M., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Link, K., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mallamaci, M., Mandat, D., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Meza, J. J. Masías, Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthews, J. A. J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina, C., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Müller, G., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Naranjo, I., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Niemietz, L., Niggemann, T., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Núñez, L. A., Ochilo, L., Oikonomou, F., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Paul, T., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Piegaia, R., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Plum, M., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Quel, E. J., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Rogozin, D., Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., Greus, F. Salesa, Salina, G., Sánchez, F., Sanchez-Lucas, P., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimp, M., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulz, A., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Segreto, A., Shadkam, A., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Śmiałkowski, A., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Sonntag, S., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Strafella, F., Streich, A., Suarez, F., Durán, M. Suarez, Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Swain, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Theodoro, V. M., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomankova, L., Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Aar, G., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Varner, G., Vázquez, R. A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Wainberg, O., Walz, D., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Physics - Instrumentation and Detectors
Abstract

We present a novel method to measure precisely the relative spectral response of the fluorescence telescopes of the Pierre Auger Observatory. We used a portable light source based on a xenon flasher and a monochromator to measure the relative spectral efficiencies of eight telescopes in steps of 5 nm from 280 nm to 440 nm. Each point in a scan had approximately 2 nm FWHM out of the monochromator. Different sets of telescopes in the observatory have different optical components, and the eight telescopes measured represent two each of the four combinations of components represented in the observatory. We made an end-to-end measurement of the response from different combinations of optical components, and the monochromator setup allowed for more precise and complete measurements than our previous multi-wavelength calibrations. We find an overall uncertainty in the calibration of the spectral response of most of the telescopes of 1.5% for all wavelengths; the six oldest telescopes have larger overall uncertainties of about 2.2%. We also report changes in physics measureables due to the change in calibration, which are generally small., Comment: Published version. Added journal reference and DOI. Added Report Number

Published
2017
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41. The Pierre Auger Observatory: Contributions to the 35th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2017)

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Albuquerque, I. F. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Arsene, N., Asorey, H., Assis, P., Aublin, J., Avila, G., Badescu, A. M., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Brancus, I., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, B., Caccianiga, L., Cancio, A., Canfora, F., Caramete, L., Caruso, R., Castellina, A., Catalani, F., Cataldi, G., Cazon, L., Chavez, A. G., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Clay, R. W., Cobos, A., Colalillo, R., Coleman, A., Collica, L., Coluccia, M. R., Conceição, R., Consolati, G., Contreras, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Cronin, J., D'Amico, S., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., Deligny, O., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Erfani, M., Escobar, C. O., Espadanal, J., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farmer, J., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Gaïor, R., García, B., Gaté, F., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glaser, C., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, González, N., Gorgi, A., Grillo, A. F., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Halliday, R., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Herve, A. E., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Jurysek, J., Kääpä, A., Kambeitz, O., Kampert, K. H., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, E., Kemp, J., Kieckhafer, R. M., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Krohm, N., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Kunka, N., Awad, A. Kuotb, Lago, B. L., LaHurd, D., Lang, R. G., Lauscher, M., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Link, K., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Lorek, R., Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mallamaci, M., Mandat, D., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Meza, J. J. Masías, Mathes, H. J., Mathys, S., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina, C., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Michal, S., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Morlino, G., Mostafá, M., Müller, A. L., Müller, G., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Naranjo, I., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Niemietz, L., Niggemann, T., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, L., Núñez, L. A., Ochilo, L., Oikonomou, F., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Paul, T., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlin, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Piegaia, R., Pierog, T., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Plum, M., Poh, J., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Quel, E. J., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Ridky, J., Riehn, F., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., Salina, G., Sánchez, F., Sanchez-Lucas, P., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento-Cano, C., Sato, R., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimp, M., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schröder, S., Schulz, A., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Segreto, A., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Sonntag, S., Soriano, J. F., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Stolpovskiy, M., Strafella, F., Streich, A., Suarez, F., Durán, M. Suarez, Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Šupík, J., Swain, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Theodoro, V. M., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomankova, L., Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Aar, G., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Vázquez, R. A., Veberič, D., Ventura, C., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Wainberg, O., Walz, D., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiedeński, M., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics
Abstract

Contributions of the Pierre Auger Collaboration to the 35th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2017), 12-20 July 2017, Bexco, Busan, Korea., Comment: compendium of 26 proceedings for the ICRC 2017

Published
2017

42. Calibration of the Logarithmic-Periodic Dipole Antenna (LPDA) Radio Stations at the Pierre Auger Observatory using an Octocopter

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Samarai, I. Al, Albuquerque, I. F. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Arqueros, F., Arsene, N., Asorey, H., Assis, P., Aublin, J., Avila, G., Badescu, A. M., Balaceanu, A., Barbato, F., Luz, R. J. Barreira, Beatty, J. J., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Billoir, P., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Brancus, I., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Cancio, A., Canfora, F., Caramete, L., Caruso, R., Castellina, A., Cataldi, G., Cazon, L., Chavez, A. G., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Clay, R. W., Cobos, A., Colalillo, R., Coleman, A., Collica, L., Coluccia, M. R., Conceição, R., Consolati, G., Contreras, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Cronin, J., D'Amico, S., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., Deligny, O., Di Giulio, C., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Erfani, M., Escobar, C. O., Espadanal, J., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Fenu, F., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fratu, O., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Gaior, R., García, B., Garcia-Pinto, D., Gaté, F., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glaser, C., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, González, N., Gorgi, A., Gorham, P., Grillo, A. F., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harton, J. L., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Herve, A. E., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Jansen, S., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Kääpä, A., Kambeitz, O., Kampert, K. H., Katkov, I., Keilhauer, B., Kemmerich, N., Kemp, E., Kemp, J., Kieckhafer, R. M., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Krohm, N., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Kunka, N., Awad, A. Kuotb, LaHurd, D., Lauscher, M., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Link, K., Presti, D. Lo, Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mallamaci, M., Mandat, D., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Meza, J. J. Masías, Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthews, J. A. J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina, C., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Merenda, K. -D., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Minaya, I. A., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Müller, G., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Naranjo, I., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Niemietz, L., Niggemann, T., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, H., Núñez, L. A., Ochilo, L., Oikonomou, F., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Paul, T., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlín, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Piegaia, R., Pierog, T., Pieroni, P., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Plum, M., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Quel, E. J., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Revenu, B., Ridky, J., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Rogozin, D., Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., Greus, F. Salesa, Salina, G., Sánchez, F., Sanchez-Lucas, P., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento, C. A., Sato, R., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimp, M., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schulz, A., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Segreto, A., Settimo, M., Shadkam, A., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Śmiałkowski, A., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Sonntag, S., Sorokin, J., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Strafella, F., Suarez, F., Durán, M. Suarez, Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Swain, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Theodoro, V. M., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomankova, L., Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Aar, G., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Varner, G., Vázquez, R. A., Veberič, D., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Wainberg, O., Walz, D., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yelos, D., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

An in-situ calibration of a logarithmic periodic dipole antenna with a frequency coverage of 30 MHz to 80 MHz is performed. Such antennas are part of a radio station system used for detection of cosmic ray induced air showers at the Engineering Radio Array of the Pierre Auger Observatory, the so-called Auger Engineering Radio Array (AERA). The directional and frequency characteristics of the broadband antenna are investigated using a remotely piloted aircraft (RPA) carrying a small transmitting antenna. The antenna sensitivity is described by the vector effective length relating the measured voltage with the electric-field components perpendicular to the incoming signal direction. The horizontal and meridional components are determined with an overall uncertainty of 7.4^{+0.9}_{-0.3} % and 10.3^{+2.8}_{-1.7} % respectively. The measurement is used to correct a simulated response of the frequency and directional response of the antenna. In addition, the influence of the ground conductivity and permittivity on the antenna response is simulated. Both have a negligible influence given the ground conditions measured at the detector site. The overall uncertainties of the vector effective length components result in an uncertainty of 8.8^{+2.1}_{-1.3} % in the square root of the energy fluence for incoming signal directions with zenith angles smaller than 60{\deg}., Comment: Published version. Updated online abstract only. Manuscript is unchanged with respect to v2. 39 pages, 15 figures, 2 tables

Published
2017
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43. Evolution of pre-damaged ITER grade plasma facing components under WEST plasma exposure: smoothing and tungsten sources.

Author

Richou, M., Corre, Y., Diez, M., Durif, A., Guillemaut, C., Reilhac, P., Tichit, Q., Tsitrone, E., Dorow-Gerspach, D., Loewenhoff, Th., Wirtz, M., Grosjean, A., Martin, C., Giacometti, G., Aretz, A., Spahn, M., and Gaspar, J.

Subjects
TUNGSTEN, COPPER, ELECTRON beams, HEATING load, PLASMA interactions, EROSION
Abstract

The evaluation of the impact of plasma-facing units (PFUs) damage on subsequent plasma operation is an important issue for ITER. This is one of the topic addressed by the operation of dedicated PFUs in WEST. From the start of WEST in 2017, few ITER grade divertor PFUs were tested in the lower divertor for short plasma exposure (experimental campaigns C1–C5). A PFU is an assembly of tungsten blocks on CuCrZr tube via pure copper interlayer. Since 2022, WEST operates with a lower divertor fully equipped with ITER grade PFUs (experimental campaign C6–C7) with long duration plasma exposure capabilities. To test the ageing of the ITER-grade PFUs on an accelerated basis, well controlled damage was implemented on purpose with electron beam loading on the plasma facing surface of two different PFUs (pre-damage#1 and #2 featuring different level of damage). Damage tackled in this study is induced by the loading with numerous transient heat loading events to mimic the ELM impact on the ITER grade PFU. This paper presents the damage before and after WEST plasma exposure and shows the tungsten sources and temperature of the block measured during the operation. On damaged area, surface roughening is heterogeneous. With WEST campaigns (C3, C4 and C7) respectively ended in (2018, 2019 and 2023) a global smoothing of the pre-damaged surfaces, in particular those located in the high loaded erosion area, is observed. No evolution of the crack is observed in the electron beam loaded area, while new cracking are observed on non pre-damaged area on the tungsten top surfaces in highly loaded areas (outer strike point) after significant plasma duration and cumulated energy (first observation in C4 and tends to be confirmed with preliminary observations after the C7 campaign). Smoothing is less pronounced after the 2018 campaign, which may be due to the related short plasma duration. The surface smoothing of blocks also depends on their poloidal position. For PFU which has no shaping, toroidal positioning within a block has no influence on the surface smoothing. After 2019 and 2023 campaigns, equivalent relative smoothing is obtained (between 19 and 32%). For the explored plasma conditions, damage has no influence on the maximum brightness of W. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2024
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44. Combined fit of spectrum and composition data as measured by the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Samarai, I. Al, Albuquerque, I. F. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Arqueros, F., Arsene, N., Asorey, H., Assis, P., Aublin, J., Avila, G., Badescu, A. M., Balaceanu, A., Luz, R. J. Barreira, Beatty, J. J., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Billoir, P., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Brancus, I., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Cancio, A., Canfora, F., Caramete, L., Caruso, R., Castellina, A., Cataldi, G., Cazon, L., Chavez, A. G., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Clay, R. W., Colalillo, R., Coleman, A., Collica, L., Coluccia, M. R., Conceição, R., Contreras, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Cronin, J., D'Amico, S., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., Deligny, O., Di Giulio, C., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Erfani, M., Escobar, C. O., Espadanal, J., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fratu, O., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Gaior, R., García, B., Garcia-Pinto, D., Gaté, F., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glaser, C., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, González, N., Gorgi, A., Gorham, P., Grillo, A. F., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harton, J. L., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Herve, A. E., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Jansen, S., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Kääpä, A., Kambeitz, O., Kampert, K. H., Katkov, I., Keilhauer, B., Kemp, E., Kemp, J., Kieckhafer, R. M., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Krohm, N., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Kunka, N., Awad, A. Kuotb, LaHurd, D., Lauscher, M., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Link, K., Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mallamaci, M., Mandat, D., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Meza, J. J. Masías, Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthews, J. A. J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina, C., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Minaya, I. A., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Müller, G., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Naranjo, I., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Niemietz, L., Niggemann, T., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, H., Núñez, L. A., Ochilo, L., Oikonomou, F., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Paul, T., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlín, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Piegaia, R., Pierog, T., Pieroni, P., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Plum, M., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Quel, E. J., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Revenu, B., Ridky, J., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Rogozin, D., Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., Greus, F. Salesa, Salina, G., Sánchez, F., Sanchez-Lucas, P., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento, C. A., Sato, R., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimp, M., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schulz, A., Schulz, J., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Segreto, A., Settimo, M., Shadkam, A., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Śmiałkowski, A., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Sonntag, S., Sorokin, J., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Strafella, F., Suarez, F., Durán, M. Suarez, Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Swain, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Theodoro, V. M., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomankova, L., Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Aar, G., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Varner, G., Vázquez, J. R., Vázquez, R. A., Veberič, D., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Wainberg, O., Walz, D., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yelos, D., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

We present a combined fit of a simple astrophysical model of UHECR sources to both the energy spectrum and mass composition data measured by the Pierre Auger Observatory. The fit has been performed for energies above $5 \cdot 10^{18}$ eV, i.e.~the region of the all-particle spectrum above the so-called "ankle" feature. The astrophysical model we adopted consists of identical sources uniformly distributed in a comoving volume, where nuclei are accelerated through a rigidity-dependent mechanism. The fit results suggest sources characterized by relatively low maximum injection energies, hard spectra and heavy chemical composition. We also show that uncertainties about physical quantities relevant to UHECR propagation and shower development have a non-negligible impact on the fit results., Comment: Corrected typos in values of SD vertical spectrum energy bias (B.5); Added expression for SD inclined spectrum energy resolution (B.6), erroneously claimed to have been published before

Published
2016
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45. A targeted search for point sources of EeV photons with the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Samarai, I. Al, Albuquerque, I. F. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Arqueros, F., Arsene, N., Asorey, H., Assis, P., Aublin, J., Avila, G., Badescu, A. M., Balaceanu, A., Luz, R. J. Barreira, Beatty, J. J., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Billoir, P., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Brancus, I., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Cancio, A., Canfora, F., Caramete, L., Caruso, R., Castellina, A., Cataldi, G., Cazon, L., Chavez, A. G., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Clay, R. W., Colalillo, R., Coleman, A., Collica, L., Coluccia, M. R., Conceição, R., Contreras, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Cronin, J., D'Amico, S., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., Deligny, O., Di Giulio, C., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Erfani, M., Escobar, C. O., Espadanal, J., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fratu, O., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Gaior, R., García, B., Garcia-Pinto, D., Gaté, F., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glaser, C., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, González, N., Gorgi, A., Gorham, P., Grillo, A. F., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harton, J. L., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Herve, A. E., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Jansen, S., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Kääpä, A., Kambeitz, O., Kampert, K. H., Katkov, I., Keilhauer, B., Kemp, E., Kemp, J., Kieckhafer, R. M., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Krohm, N., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Kunka, N., Awad, A. Kuotb, LaHurd, D., Lauscher, M., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Link, K., Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mallamaci, M., Mandat, D., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Meza, J. J. Masías, Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthews, J. A. J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina, C., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Minaya, I. A., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Müller, G., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Naranjo, I., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Niemietz, L., Niggemann, T., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, H., Núñez, L. A., Ochilo, L., Oikonomou, F., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Paul, T., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlín, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Piegaia, R., Pierog, T., Pieroni, P., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Plum, M., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Quel, E. J., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Revenu, B., Ridky, J., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Rogozin, D., Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., Greus, F. Salesa, Salina, G., Sánchez, F., Sanchez-Lucas, P., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento, C. A., Sato, R., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimp, M., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schulz, A., Schulz, J., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Segreto, A., Settimo, M., Shadkam, A., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Śmiałkowski, A., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Sonntag, S., Sorokin, J., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Strafella, F., Suarez, F., Durán, M. Suarez, Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Swain, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Theodoro, V. M., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomankova, L., Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Aar, G., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Varner, G., Vázquez, J. R., Vázquez, R. A., Veberič, D., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Wainberg, O., Walz, D., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yelos, D., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, High Energy Physics - Phenomenology
Abstract

Simultaneous measurements of air showers with the fluorescence and surface detectors of the Pierre Auger Observatory allow a sensitive search for EeV photon point sources. Several Galactic and extragalactic candidate objects are grouped in classes to reduce the statistical penalty of many trials from that of a blind search and are analyzed for a significant excess above the background expectation. The presented search does not find any evidence for photon emission at candidate sources, and combined $p$-values for every class are reported. Particle and energy flux upper limits are given for selected candidate sources. These limits significantly constrain predictions of EeV proton emission models from non-transient Galactic and nearby extragalactic sources, as illustrated for the particular case of the Galactic center region., Comment: Published version

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2016
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46. Search for photons with energies above 10$^{18}$ eV using the hybrid detector of the Pierre Auger Observatory

Author

The Pierre Auger Collaboration, Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Samarai, I. Al, Albuquerque, I. F. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. Alvarez, Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Arqueros, F., Arsene, N., Asorey, H., Assis, P., Aublin, J., Avila, G., Badescu, A. M., Balaceanu, A., Luz, R. J. Barreira, Beatty, J. J., Becker, K. H., Bellido, J. A., Berat, C., Bertaina, M. E., Bertou, X., Biermann, P. L., Billoir, P., Biteau, J., Blaess, S. G., Blanco, A., Blazek, J., Bleve, C., Boháčová, M., Boncioli, D., Bonifazi, C., Borodai, N., Botti, A. M., Brack, J., Brancus, I., Bretz, T., Bridgeman, A., Briechle, F. L., Buchholz, P., Bueno, A., Buitink, S., Buscemi, M., Caballero-Mora, K. S., Caccianiga, L., Cancio, A., Canfora, F., Caramete, L., Caruso, R., Castellina, A., Cataldi, G., Cazon, L., Chavez, A. G., Chinellato, J. A., Chudoba, J., Clay, R. W., Colalillo, R., Coleman, A., Collica, L., Coluccia, M. R., Conceição, R., Contreras, F., Cooper, M. J., Coutu, S., Covault, C. E., Cronin, J., D'Amico, S., Daniel, B., Dasso, S., Daumiller, K., Dawson, B. R., de Almeida, R. M., de Jong, S. J., De Mauro, G., Neto, J. R. T. de Mello, De Mitri, I., de Oliveira, J., de Souza, V., Debatin, J., Deligny, O., Di Giulio, C., Di Matteo, A., Castro, M. L. Díaz, Diogo, F., Dobrigkeit, C., D'Olivo, J. C., Dorosti, Q., Anjos, R. C. dos, Dova, M. T., Dundovic, A., Ebr, J., Engel, R., Erdmann, M., Erfani, M., Escobar, C. O., Espadanal, J., Etchegoyen, A., Falcke, H., Farrar, G., Fauth, A. C., Fazzini, N., Fick, B., Figueira, J. M., Filipčič, A., Fratu, O., Freire, M. M., Fujii, T., Fuster, A., Gaior, R., García, B., Garcia-Pinto, D., Gaté, F., Gemmeke, H., Gherghel-Lascu, A., Ghia, P. L., Giaccari, U., Giammarchi, M., Giller, M., Głas, D., Glaser, C., Golup, G., Berisso, M. Gómez, Vitale, P. F. Gómez, González, N., Gorgi, A., Gorham, P., Grillo, A. F., Grubb, T. D., Guarino, F., Guedes, G. P., Hampel, M. R., Hansen, P., Harari, D., Harrison, T. A., Harton, J. L., Haungs, A., Hebbeker, T., Heck, D., Heimann, P., Herve, A. E., Hill, G. C., Hojvat, C., Holt, E., Homola, P., Hörandel, J. R., Horvath, P., Hrabovský, M., Huege, T., Hulsman, J., Insolia, A., Isar, P. G., Jandt, I., Jansen, S., Johnsen, J. A., Josebachuili, M., Kääpä, A., Kambeitz, O., Kampert, K. H., Katkov, I., Keilhauer, B., Kemp, E., Kemp, J., Kieckhafer, R. M., Klages, H. O., Kleifges, M., Kleinfeller, J., Krause, R., Krohm, N., Kuempel, D., Mezek, G. Kukec, Kunka, N., Awad, A. Kuotb, LaHurd, D., Lauscher, M., Legumina, R., de Oliveira, M. A. Leigui, Letessier-Selvon, A., Lhenry-Yvon, I., Link, K., Lopes, L., López, R., Casado, A. López, Luce, Q., Lucero, A., Malacari, M., Mallamaci, M., Mandat, D., Mantsch, P., Mariazzi, A. G., Mariş, I. C., Marsella, G., Martello, D., Martinez, H., Bravo, O. Martínez, Meza, J. J. Masías, Mathes, H. J., Mathys, S., Matthews, J., Matthews, J. A. J., Matthiae, G., Mayotte, E., Mazur, P. O., Medina, C., Medina-Tanco, G., Melo, D., Menshikov, A., Micheletti, M. I., Middendorf, L., Minaya, I. A., Miramonti, L., Mitrica, B., Mockler, D., Mollerach, S., Montanet, F., Morello, C., Mostafá, M., Müller, A. L., Müller, G., Muller, M. A., Müller, S., Mussa, R., Naranjo, I., Nellen, L., Nguyen, P. H., Niculescu-Oglinzanu, M., Niechciol, M., Niemietz, L., Niggemann, T., Nitz, D., Nosek, D., Novotny, V., Nožka, H., Núñez, L. A., Ochilo, L., Oikonomou, F., Olinto, A., Palatka, M., Pallotta, J., Papenbreer, P., Parente, G., Parra, A., Paul, T., Pech, M., Pedreira, F., Pękala, J., Pelayo, R., Peña-Rodriguez, J., Pereira, L. A. S., Perlín, M., Perrone, L., Peters, C., Petrera, S., Phuntsok, J., Piegaia, R., Pierog, T., Pieroni, P., Pimenta, M., Pirronello, V., Platino, M., Plum, M., Porowski, C., Prado, R. R., Privitera, P., Prouza, M., Quel, E. J., Querchfeld, S., Quinn, S., Ramos-Pollan, R., Rautenberg, J., Ravignani, D., Revenu, B., Ridky, J., Risse, M., Ristori, P., Rizi, V., de Carvalho, W. Rodrigues, Fernandez, G. Rodriguez, Rojo, J. Rodriguez, Rogozin, D., Roncoroni, M. J., Roth, M., Roulet, E., Rovero, A. C., Ruehl, P., Saffi, S. J., Saftoiu, A., Salamida, F., Salazar, H., Saleh, A., Greus, F. Salesa, Salina, G., Sánchez, F., Sanchez-Lucas, P., Santos, E. M., Santos, E., Sarazin, F., Sarmento, R., Sarmiento, C. A., Sato, R., Schauer, M., Scherini, V., Schieler, H., Schimp, M., Schmidt, D., Scholten, O., Schovánek, P., Schröder, F. G., Schulz, A., Schulz, J., Schumacher, J., Sciutto, S. J., Segreto, A., Settimo, M., Shadkam, A., Shellard, R. C., Sigl, G., Silli, G., Sima, O., Śmiałkowski, A., Šmída, R., Snow, G. R., Sommers, P., Sonntag, S., Sorokin, J., Squartini, R., Stanca, D., Stanič, S., Stasielak, J., Stassi, P., Strafella, F., Suarez, F., Durán, M. Suarez, Sudholz, T., Suomijärvi, T., Supanitsky, A. D., Swain, J., Szadkowski, Z., Taboada, A., Taborda, O. A., Tapia, A., Theodoro, V. M., Timmermans, C., Peixoto, C. J. Todero, Tomankova, L., Tomé, B., Elipe, G. Torralba, Travnicek, P., Trini, M., Ulrich, R., Unger, M., Urban, M., Galicia, J. F. Valdés, Valiño, I., Valore, L., van Aar, G., van Bodegom, P., Berg, A. M. van den, van Vliet, A., Varela, E., Cárdenas, B. Vargas, Varner, G., Vázquez, J. R., Vázquez, R. A., Veberič, D., Quispe, I. D. Vergara, Verzi, V., Vicha, J., Villaseñor, L., Vorobiov, S., Wahlberg, H., Wainberg, O., Walz, D., Watson, A. A., Weber, M., Weindl, A., Wiencke, L., Wilczyński, H., Winchen, T., Wirtz, M., Wittkowski, D., Wundheiler, B., Yang, L., Yelos, D., Yushkov, A., Zas, E., Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zepeda, A., Zimmermann, B., Ziolkowski, M., Zong, Z., and Zuccarello, F.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, High Energy Physics - Experiment
Abstract

A search for ultra-high energy photons with energies above 1 EeV is performed using nine years of data collected by the Pierre Auger Observatory in hybrid operation mode. An unprecedented separation power between photon and hadron primaries is achieved by combining measurements of the longitudinal air-shower development with the particle content at ground measured by the fluorescence and surface detectors, respectively. Only three photon candidates at energies 1 - 2 EeV are found, which is compatible with the expected hadron-induced background. Upper limits on the integral flux of ultra-high energy photons of 0.038, 0.010, 0.009, 0.008 and 0.007 km$^{-2}$ sr$^{-1}$ yr$^{-1}$ are derived at 95% C.L. for energy thresholds of 1, 2, 3, 5 and 10 EeV. These limits bound the fractions of photons in the all-particle integral flux below 0.14%, 0.17%, 0.42%, 0.86% and 2.9%. For the first time the photon fraction at EeV energies is constrained at the sub-percent level. The improved limits are below the flux of diffuse photons predicted by some astrophysical scenarios for cosmogenic photon production. The new results rule-out the early top-down models $-$ in which ultra-high energy cosmic rays are produced by, e.g., the decay of super-massive particles $-$ and challenge the most recent super-heavy dark matter models., Comment: Corrected version after erratum published in JCAP

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2016
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