Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
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
Authors :
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. Zehrer, L.
Source :
Eur. Phys. J. C (2021) 81:966
Publication Year :
2021
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.<br />Comment: Published version, 25 pages, 20 figures, 11 tables Updated April 2022 to fix typo in Table 10