Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
Study of cosmic ray events with high muon multiplicity using the ALICE detector at the CERN Large Hadron Collider
Authors :
Adam, J. Adamova, D. Aggarwal, M. M. Rinella, G. Aglieri and Agnello, M. Agrawal, N. Ahammed, Z. Ahn, S. U. Aiola, S. and Akindinov, A. Alam, S. N. Aleksandrov, D. Alessandro, B. and Alexandre, D. Molina, R. Alfaro Alici, A. Alkin, A. and Almaraz, J. R. M. Alme, J. Alt, T. Altinpinar, S. and Altsybeev, I. Garcia Prado, C. Alves Andrei, C. Andronic, A. and Anguelov, V. Anielski, J. Anticic, T. Antinori, F. and Antonioli, P. Aphecetche, L. Appelshaeuser, H. Arcelli, S. and Armesto, N. Arnaldi, R. Arsene, I. C. Arslandok, M. and Audurier, B. Augustinus, A. Averbeck, R. Azmi, M. D. and Bach, M. Badala, A. Baek, Y. W. Bagnasco, S. Bailhache, R. Bala, R. Baldisseri, A. Baltasar Dos Santos Pedrosa, F. and Baral, R. C. Barbano, A. M. Barbera, R. Barile, F. and Barnafoeldi, G. G. Barnby, L. S. Barret, V. Bartalini, P. and Barth, K. Bartke, J. Bartsch, E. Basile, M. Bastid, N. Basu, S. Bathen, B. Batigne, G. Camejo, A. Batista and Batyunya, B. Batzing, P. C. Bearden, I. G. Beck, H. and Bedda, C. Belikov, I. Bellini, F. Bello Martinez, H. and Bellwied, R. Belmont, R. Belmont-Moreno, E. Belyaev, V. and Bencedi, G. Beole, S. Berceanu, I. Bercuci, A. and Berdnikov, Y. Berenyi, D. Bertens, R. A. Berzano, D. and Betev, L. Bhasin, A. Bhat, I. R. Bhati, A. K. and Bhattacharjee, B. Bhom, J. Bianchi, L. Bianchi, N. and Bianchin, C. Bielcik, J. Bielcikova, J. Bilandzic, A. and Biswas, R. Biswas, S. Bjelogrlic, S. Blair, J. T. and Blanco, F. Blau, D. Blume, C. Bock, F. Bogdanov, A. and Boggild, H. Boldizsar, L. Bombara, M. Book, J. Borel, H. and Borissov, A. Borri, M. Bossu, F. Botta, E. Boettger, S. Braun-Munzinger, P. Bregant, M. Breitner, T. Broker, T. A. Browning, T. A. Broz, M. Brucken, E. J. Bruna, E. and Bruno, G. E. Budnikov, D. Buesching, H. Bufalino, S. and Buncic, P. Busch, O. Buthelezi, Z. Butt, J. B. Buxton, J. T. Caffarri, D. Cai, X. Caines, H. Diaz, L. Calero and Caliva, A. Calvo Villar, E. Camerini, P. Carena, F. and Carena, W. Carnesecchi, F. Castellanos, J. Castillo Castro, A. J. Casula, E. A. R. Cavicchioli, C. Ceballos Sanchez, C. and Cepila, J. Cerello, P. Cerkala, J. Chang, B. and Chapeland, S. Chartier, M. Charvet, J. L. Chattopadhyay, S. and Chattopadhyay, S. Chelnokov, V. Cherney, M. Cheshkov, C. and Cheynis, B. Barroso, V. Chibante Chinellato, D. D. Cho, S. Chochula, P. Choi, K. Chojnacki, M. Choudhury, S. and Christakoglou, P. Christensen, C. H. Christiansen, P. Chujo, T. Chung, S. U. Chunhui, Z. Cicalo, C. Cifarelli, L. and Cindolo, F. Cleymans, J. Colamaria, F. Colella, D. and Collu, A. Colocci, M. Balbastre, G. Conesa Conesa del Valle, Z. Connors, M. E. Contreras, J. G. Cormier, T. M. and Morales, Y. Corrales Maldonado, I. Cortes Cortese, P. and Cosentino, M. R. Costa, F. Crochet, P. Albino, R. Cruz and Cuautle, E. Cunqueiro, L. Dahms, T. Dainese, A. Danu, A. and Das, D. Das, I. Das, S. Dash, A. Dash, S. De, S. and De Caro, A. de Cataldo, G. de Cuveland, J. De Falco, A. and De Gruttola, D. De Marco, N. De Pasquale, S. Deisting, A. Deloff, A. Denes, E. D'Erasmo, G. Dhankher, P. Di Bari, D. Di Mauro, A. Di Nezza, P. Diaz Corchero, M. A. and Dietel, T. Dillenseger, P. Divia, R. Djuvsland, O. and Dobrin, A. Dobrowolski, T. Gimenez, D. Domenicis Doenigus, B. Dordic, O. Drozhzhova, T. Dubey, A. K. Dubla, A. and Ducroux, L. Dupieux, P. Ehlers, R. J. Elia, D. Engel, H. and Epple, E. Erazmus, B. Erdemir, I. Erhardt, F. and Espagnon, B. Estienne, M. Esumi, S. Eum, J. Evans, D. and Evdokimov, S. Eyyubova, G. Fabbietti, L. Fabris, D. and Faivre, J. Fantoni, A. Fasel, M. Feldkamp, L. Felea, D. and Feliciello, A. Feofilov, G. Ferencei, J. Fernandez Tellez, A. Ferreiro, E. G. Ferretti, A. Festanti, A. and Feuillard, V. J. G. Figiel, J. Figueredo, M. A. S. and Filchagin, S. Finogeev, D. Fionda, F. M. Fiore, E. M. and Fleck, M. G. Floris, M. Foertsch, S. Foka, P. Fokin, S. and Fragiacomo, E. Francescon, A. Frankenfeld, U. Fuchs, U. and Furget, C. Furs, A. Girard, M. Fusco Gaardhoje, J. J. and Gagliardi, M. Gago, A. M. Gallio, M. Gangadharan, D. R. and Ganoti, P. Gao, C. Garabatos, C. Garcia-Solis, E. and Gargiulo, C. Gasik, P. Gauger, E. F. Germain, M. Gheata, A. Gheata, M. Ghosh, P. Ghosh, S. K. Gianotti, P. and Giubellino, P. Giubilato, P. Gladysz-Dziadus, E. Glaessel, P. Gomez Coral, D. M. Gomez Ramirez, A. Gonzalez-Zamora, P. and Gorbunov, S. Goerlich, L. Gotovac, S. Grabski, V. and Graczykowski, L. K. Graham, K. L. Grelli, A. Grigoras, A. and Grigoras, C. Grigoriev, V. Grigoryan, A. Grigoryan, S. and Grinyov, B. Grion, N. Grosse-Oetringhaus, J. F. and Grossiord, J-Y Grosso, R. Guber, F. Guernane, R. and Guerzoni, B. Gulbrandsen, K. Gulkanyan, H. Gunji, T. and Gupta, A. Gupta, R. Haake, R. Haaland, O. Hadjidakis, C. and Haiduc, M. Hamagaki, H. Hamar, G. Harris, J. W. and Harton, A. Hatzifotiadou, D. Hayashi, S. Heckel, S. T. and Heide, M. Helstrup, H. Herghelegiu, A. Corral, G. Herrera and Hess, B. A. Hetland, K. F. Hilden, T. E. Hillemanns, H. and Hippolyte, B. Hosokawa, R. Hristov, P. Huang, M. and Humanic, T. J. Hussain, N. Hussain, T. Hutter, D. Hwang, D. S. Ilkaev, R. Ilkiv, I. Inaba, M. Ippolitov, M. and Irfan, M. Ivanov, M. Ivanov, V. Izucheev, V. Jacobs, P. M. Jadhav, M. B. Jadlovska, S. Jahnke, C. Jang, H. J. and Janik, M. A. Jayarathna, P. H. S. Y. Jena, C. Jena, S. and Bustamante, R. T. Jimenez Jones, P. G. Jung, H. Jusko, A. Kalinak, P. Kalweit, A. Kamin, J. Kang, J. H. and Kaplin, V. Kar, S. Uysal, A. Karasu Karavichev, O. and Karavicheva, T. Karayan, L. Karpechev, E. Kebschull, U. and Keidel, R. Keijdener, D. L. D. Keil, M. Khan, M. Mohisin and Khan, P. Khan, S. A. Khanzadeev, A. Kharlov, Y. Kileng, B. Kim, B. Kim, D. W. Kim, D. J. Kim, H. Kim, J. S. and Kim, M. Kim, M. Kim, S. Kim, T. Kirsch, S. and Kisel, I. Kiselev, S. Kisiel, A. Kiss, G. Klay, J. L. and Klein, C. Klein, J. Klein-Boesing, C. Kluge, A. and Knichel, M. L. Knospe, A. G. Kobayashi, T. Kobdaj, C. and Kofarago, M. Kollegger, T. Kolojvari, A. Kondratiev, V. and Kondratyeva, N. Kondratyuk, E. Konevskikh, A. Kopcik, M. and Kour, M. Kouzinopoulos, C. Kovalenko, O. Kovalenko, V. and Kowalski, M. Meethaleveedu, G. Koyithatta Kral, J. Kralik, I. Kravcakova, A. Kretz, M. Krivda, M. Krizek, F. and Kryshen, E. Krzewicki, M. Kubera, A. M. Kucera, V. and Kugathasan, T. Kuhn, C. Kuijer, P. G. Kumar, A. Kumar, J. Kumar, L. Kumar, S. Kurashvili, P. Kurepin, A. and Kurepin, A. B. Kuryakin, A. Kushpil, S. Kweon, M. J. and Kwon, Y. La Pointe, S. L. La Rocca, P. Lagana Fernandes, C. and Lakomov, I. Langoy, R. Lara, C. Lardeux, A. Lattuca, A. Laudi, E. Lea, R. Leardini, L. Lee, G. R. Lee, S. and Legrand, I. Lehas, F. Lemmon, R. C. Lenti, V. and Leogrande, E. Leon Monzon, I. Leoncino, M. Levai, P. Li, S. Li, X. Lien, J. Lietava, R. Lindal, S. and Lindenstruth, V. Lippmann, C. Lisa, M. A. Ljunggren, H. M. and Lodato, D. F. Loenne, P. I. Loginov, V. Loizides, C. and Lopez, X. Lopez Torres, E. Lowe, A. Luettig, P. and Lunardon, M. Luparello, G. Luz, P. H. F. N. D. Maevskaya, A. and Mager, M. Mahajan, S. Mahmood, S. M. Maire, A. and Majka, R. D. Malaev, M. Cervantes, I. Maldonado Malinina, L. and Mal'Kevich, D. Malzacher, P. Mamonov, A. Manko, V. and Manso, F. Manzari, V. Marchisone, M. Mares, J. and Margagliotti, G. V. Margotti, A. Margutti, J. Marin, A. and Markert, C. Marquard, M. Martin, N. A. Martin Blanco, J. and Martinengo, P. Martinez, M. I. Martinez Garcia, G. Martinez Pedreira, M. Martynov, Y. Mas, A. Masciocchi, S. Masera, M. Masoni, A. Massacrier, L. Mastroserio, A. Masui, H. and Matyja, A. Mayer, C. Mazer, J. Mazzoni, M. A. and Mcdonald, D. Meddi, F. Melikyan, Y. Menchaca-Rocha, A. and Meninno, E. Mercado Perez, J. Meres, M. Miake, Y. and Mieskolainen, M. M. Mikhaylov, K. Milano, L. Milosevic, J. and Minervini, L. M. Mischke, A. Mishra, A. N. Miskowiec, D. and Mitra, J. Mitu, C. M. Mohammadi, N. Mohanty, B. and Molnar, L. Montano Zetina, L. Montes, E. Morando, M. and Moreira De Godoy, D. A. Moreno, L. A. P. Moretto, S. and Morreale, A. Morsch, A. Muccifora, V. Mudnic, E. and Muehlheim, D. Muhuri, S. Mukherjee, M. Mulligan, J. D. and Munhoz, M. G. Munzer, R. H. Murray, S. Musa, L. and Musinsky, J. Naik, B. Nair, R. Nandi, B. K. Nania, R. and Nappi, E. Naru, M. U. Nattrass, C. Nayak, K. Nayak, T. K. Nazarenko, S. Nedosekin, A. Nellen, L. Ng, F. and Nicassio, M. Niculescu, M. Niedziela, J. Nielsen, B. S. and Nikolaev, S. Nikulin, S. Nikulin, V. Noferini, F. and Nomokonov, P. Nooren, G. Noris, J. C. C. Norman, J. and Nyanin, A. Nystrand, J. Oeschler, H. Oh, S. Oh, S. K. and Ohlson, A. Okatan, A. Okubo, T. Olah, L. Oleniacz, J. Oliveira Da Silva, A. C. Oliver, M. H. Onderwaater, J. and Oppedisano, C. Orava, R. Velasquez, A. Ortiz Oskarsson, A. Otwinowski, J. Oyama, K. Ozdemir, M. Pachmayer, Y. and Pagano, P. Paic, G. Pajares, C. Pal, S. K. Pan, J. and Pandey, A. K. Pant, D. Papcun, P. Papikyan, V. and Pappalardo, G. S. Pareek, P. Park, W. J. Parmar, S. and Passfeld, A. Paticchio, V. Patra, R. N. Paul, B. and Peitzmann, T. Pereira Da Costa, H. Pereira De Oliveira Filho, E. and Peresunko, D. Perez Lara, C. E. Perez Lezama, E. Peskov, V. Pestov, Y. Petracek, V. Petrov, V. Petrovici, M. and Petta, C. Piano, S. Pikna, M. Pillot, P. Pinazza, O. and Pinsky, L. Piyarathna, D. B. Ploskon, M. Planinic, M. and Pluta, J. Pochybova, S. Podesta-Lerma, P. L. M. Poghosyan, M. G. Polichtchouk, B. Poljak, N. Poonsawat, W. Pop, A. and Porteboeuf-Houssais, S. Porter, J. Pospisil, J. Prasad, S. K. Preghenella, R. Prino, F. Pruneau, C. A. and Pshenichnov, I. Puccio, M. Puddu, G. Pujahari, P. Punin, V. Putschke, J. Qvigstad, H. Rachevski, A. Raha, S. and Rajput, S. Rak, J. Rakotozafindrabe, A. Ramello, L. and Rami, F. Raniwala, R. Raniwala, S. Rasanen, S. S. and Rascanu, B. T. Rathee, D. Read, K. F. Real, J. S. and Redlich, K. Reed, R. J. Rehman, A. Reichelt, P. Reidt, F. Ren, X. Renfordt, R. Reolon, A. R. Reshetin, A. and Rettig, F. Revol, J-P Reygers, K. Riabov, V. Ricci, R. A. Richert, T. Richter, M. Riedler, P. Riegler, W. and Riggi, F. Ristea, C. Rivetti, A. Rocco, E. Rodriguez Cahuantzi, M. Rodriguez Manso, A. Roed, K. Rogochaya, E. and Rohr, D. Roehrich, D. Romita, R. Ronchetti, F. and Ronflette, L. Rosnet, P. Rossi, A. Roukoutakis, F. Roy, A. Roy, C. Roy, P. Montero, A. J. Rubio Rui, R. and Russo, R. Ryabinkin, E. Ryabov, Y. Rybicki, A. Sadovsky, S. Safarik, K. Sahlmuller, B. Sahoo, P. Sahoo, R. and Sahoo, S. Sahu, P. K. Saini, J. Sakai, S. Saleh, M. A. and Salgado, C. A. Salzwedel, J. Sambyal, S. Samsonov, V. and Sandor, L. Sandoval, A. Sano, M. Sarkar, D. and Scapparone, E. Scarlassara, F. Scharenberg, R. P. Schiaua, C. Schicker, R. Schmidt, C. Schmidt, H. R. Schuchmann, S. Schukraft, J. Schulc, M. Schuster, T. Schutz, Y. and Schwarz, K. Schweda, K. Scioli, G. Scomparin, E. Scott, R. Seger, J. E. Sekiguchi, Y. Sekihata, D. Selyuzhenkov, I. Senosi, K. Seo, J. Serradilla, E. Sevcenco, A. and Shabanov, A. Shabetai, A. Shadura, O. Shahoyan, R. and Shangaraev, A. Sharma, A. Sharma, M. Sharma, M. Sharma, N. Shigaki, K. Shtejer, K. Sibiriak, Y. Siddhanta, S. and Sielewicz, K. M. Siemiarczuk, T. Silvermyr, D. and Silvestre, C. Simatovic, G. Simonetti, G. Singaraju, R. and Singh, R. Singha, S. Singhal, V. Sinha, B. C. Sinha, T. and Sitar, B. Sitta, M. Skaali, T. B. Slupecki, M. and Smirnov, N. Snellings, R. J. M. Snellman, T. W. Gaard, C. S. and Soltz, R. Song, J. Song, M. Song, Z. Soramel, F. and Sorensen, S. Spacek, M. Spiriti, E. Sputowska, I. and Spyropoulou-Stassinaki, M. Srivastava, B. K. Stachel, J. and Stan, I. Stefanek, G. Stenlund, E. Steyn, G. Stiller, J. H. Stocco, D. Strmen, P. Suaide, A. A. P. Sugitate, T. and Suire, C. Suleymanov, M. Suljic, M. Sultanov, R. and Sumbera, M. Symons, T. J. M. Szabo, A. Szanto de Toledo, A. and Szarka, I. Szczepankiewicz, A. Szymanski, M. Tabassam, U. Takahashi, J. Tambave, G. J. Tanaka, N. Tangaro, M. A. Takaki, J. D. Tapia Peloni, A. Tarantola Tarhini, M. and Tariq, M. Tarzila, M. G. Tauro, A. Tejeda Munoz, G. and Telesca, A. Terasaki, K. Terrevoli, C. Teyssier, B. and Thaeder, J. Thomas, D. Tieulent, R. Timmins, A. R. Toia, A. Trogolo, S. Trubnikov Trzaska, W. H. Tsuji, T. and Tumkin, A. Turrisi, R. Tveter, T. S. Ullaland, K. Uras, A. Usai, G. L. Utrobicic, A. Vajzer, M. Palomo, L. Valencia Vallero, S. Van Der Maarel, J. Van Hoorne, J. W. and van Leeuwen, M. Vanat, T. Vande Vyvre, P. Varga, D. and Vargas, A. Vargyas, M. Varma, R. Vasileiou, M. Vasiliev, A. Vauthier, A. Vechernin, V. Veen, A. M. Veldhoen, M. and Velure, A. Venaruzzo, M. Vercellin, E. Limon, S. Vergara and Vernet, R. Verweij, M. Vickovic, L. Viesti, G. and Viinikainen, J. Vilakazi, Z. Baillie, O. Villalobos Tello, A. Villatoro Vinogradov, A. Vinogradov, L. Vinogradov, Y. and Virgili, T. Vislavicius, V. Viyogi, P. Vodopyanov, A. and Voelkl, A. Voloshin, K. Voloshin, S. A. Volpe, G. and von Haller, B. Vorobyev, I. Vranic, D. Vrlakova, J. and Vulpescu, B. Vyushin, A. Wagner, B. Wagner, J. Wang, H. and Wang, M. Watanabe, D. Watanabe, Y. Weber, M. Weber, S. G. Wessels, J. P. Westerhoff, U. Wiechula, J. Wikne, J. Wilde, M. Wilk, G. Wilkinson, J. Williams, M. C. S. and Windelband, B. Winn, M. Yaldo, C. G. Yang, H. Yang, P. Yano, S. Yasar, C. Yin, Z. Yokoyama, H. Yoo, I-K. and Yurchenko, V. Yushmanov, I. Zaborowska, A. Zaccolo, V. and Zaman, A. Zampolli, C. Zanoli, H. J. C. Zaporozhets, S. and Zardoshti, N. Zarochentsev, A. Zavada, P. Zaviyalov and Zbroszczyk, H. Zgura, I. S. Zhalov, M. Zhang, H. Zhang, X. Zhang, Y. Zhang, Z. Zhao, C. Zhigareva, N. Zhou, D. Zhou, Y. Zhou, Z. Zhu, H. Zhu, J. Zichichi, A. and Zimmermann, A. Zimmermann, M. B. Zinovjev, G. Zyzak, M. and ALICE Collaboration
Publication Year :
2016
Abstract
ALICE is one of four large experiments at the CERN Large Hadron Collider near Geneva, specially designed to study particle production in ultra-relativistic heavy-ion collisions. Located 52 meters underground with 28 meters of overburden rock, it has also been used to detect muons produced by cosmic ray interactions in the upper atmosphere. In this paper, we present the multiplicity distribution of these atmospheric muons and its comparison with Monte Carlo simulations. This analysis exploits the large size and excellent tracking capability of the ALICE Time Projection Chamber. A special emphasis is given to the study of high multiplicity events containing more than 100 reconstructed muons and corresponding to a muon areal density rho(mu) > 5.9 m(-2). Similar events have been studied in previous underground experiments such as ALEPH and DELPHI at LEP. While these experiments were able to reproduce the measured muon multiplicity distribution with Monte Carlo simulations at low and intermediate multiplicities, their simulations failed to describe the frequency of the highest multiplicity events. In this work we show that the high multiplicity events observed in ALICE stem from primary cosmic rays with energies above 10(16) eV and that the frequency of these events can be successfully described by assuming a heavy mass composition of primary cosmic rays in this energy range. The development of the resulting air showers was simulated using the latest version of QGSJET to model hadronic interactions. This observation places significant constraints on alternative, more exotic, production mechanisms for these events.
Details
Language :
English
Database :
OpenAIRE
Accession number :
edsair.od......2127..2463c353e9e84fa7ae836646e231c9f2