Back to Search Start Over

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

Authors :
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.
Zuccarello, F.
Source :
JINST 15 (2020) P09002
Publication Year :
2020

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.<br />Comment: Published version, 25 pages, 9 figures

Details

Database :
arXiv
Journal :
JINST 15 (2020) P09002
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.2007.04139
Document Type :
Working Paper
Full Text :
https://doi.org/10.1088/1748-0221/15/09/P09002