English
Related papers

Related papers: Towards solving the mass-composition problem in ul…

200 papers

We use a new method to estimate the injected mass composition of ultrahigh cosmic rays (UHECRs) at energies higher than 10 EeV. The method is based on comparison of the energy-dependent distribution of cosmic ray arrival directions as…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2024-07-04 Telescope Array Collaboration , R. U. Abbasi , Y. Abe , T. Abu-Zayyad , M. Allen , Y. Arai , R. Arimura , E. Barcikowski , J. W. Belz , D. R. Bergman , S. A. Blake , I. Buckland , B. G. Cheon , M. Chikawa , T. Fujii , K. Fujisue , K. Fujita , R. Fujiwara , M. Fukushima , G. Furlich , N. Globus , R. Gonzalez , W. Hanlon , N. Hayashida , H. He , R. Hibi , K. Hibino , R. Higuchi , K. Honda , D. Ikeda , N. Inoue , T. Ishii , H. Ito , D. Ivanov , A. Iwasaki , H. M. Jeong , S. Jeong , C. C. H. Jui , K. Kadota , F. Kakimoto , O. Kalashev , K. Kasahara , S. Kasami , S. Kawakami , K. Kawata , I. Kharuk , E. Kido , H. B. Kim , J. H. Kim , J. H. Kim , S. W. Kim , Y. Kimura , I. Komae , V. Kuzmin , M. Kuznetsov , Y. J. Kwon , K. H. Lee , B. Lubsandorzhiev , J. P. Lundquist , H. Matsumiya , T. Matsuyama , J. N. Matthews , R. Mayta , K. Mizuno , M. Murakami , I. Myers , K. H. Lee , S. Nagataki , K. Nakai , T. Nakamura , E. Nishio , T. Nonaka , H. Oda , S. Ogio , M. Onishi , H. Ohoka , N. Okazaki , Y. Oku , T. Okuda , Y. Omura , M. Ono , A. Oshima , H. Oshima , S. Ozawa , I. H. Park , K. Y. Park , M. Potts , M. S. Pshirkov , J. Remington , D. C. Rodriguez , C. Rott , G. I. Rubtsov , D. Ryu , H. Sagawa , R. Saito , N. Sakaki , T. Sako , N. Sakurai , D. Sato , K. Sato , S. Sato , K. Sekino , P. D. Shah , N. Shibata , T. Shibata , J. Shikita , H. Shimodaira , B. K. Shin , H. S. Shin , D. Shinto , J. D. Smith , P. Sokolsky , B. T. Stokes , T. A. Stroman , Y. Takagi , K. Takahashi , M. Takamura , M. Takeda , R. Takeishi , A. Taketa , M. Takita , Y. Tameda , K. Tanaka , M. Tanaka , Y. Tanoue , S. B. Thomas , G. B. Thomson , P. Tinyakov , I. Tkachev , H. Tokuno , T. Tomida , S. Troitsky , R. Tsuda , Y. Tsunesada , S. Udo , F. Urban , D. Warren , T. Wong , K. Yamazaki , K. Yashiro , F. Yoshida , Y. Zhezher , Z. Zundel

Data of Pierre Auger Observatory show a proton-dominated chemical composition of ultrahigh-energy cosmic rays spectrum at (1 - 3) EeV and a steadily heavier composition with energy increasing. In order to explain this feature we assume that…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2012-09-25 R. Aloisio , V. Berezinsky , A. Gazizov

Detection of (ultra-) high-energy cosmic rays with the use of radio frequency emission from extensive air showers has been proven as complimentary to existing ground array detection techniques. Great progress has been made in the…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2019-08-13 Sijbrand de Jong

The Pierre Auger Observatory in Argentina provides the largest data sample of the cosmic ray events with energy above 10$^{18}$ eV. These high energy events can be used to test our understanding of the hadronic interactions at energies…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-08-13 Petr Travnicek

We study the implications of Ultra-High Energy Cosmic Ray (UHECR) data from the Pierre Auger Observatory for potential accelerator candidates and cosmogenic neutrino fluxes for different combinations of nuclear disintegration and air-shower…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-03-20 Jonas Heinze , Anatoli Fedynitch , Denise Boncioli , Walter Winter

The Pierre Auger Observatory has been collecting data in a stable manner since January 2004. We present here a study of the cosmic ray composition using events recorded in hybrid mode during the first years of data taking. These are air…

Astrophysics · Physics 2019-08-13 Michael Unger

We present an analysis of the correlation between the depth of the maximum of air-shower profiles and the signal in water-Cherenkov stations in events registered simultaneously by the fluorescence and surface detectors of the Pierre Auger…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2025-07-15 Alexey Yushkov

The composition of Ultra High Energy Cosmic Rays (UHECR) is measured with the High Resolution Fly's Eye cosmic ray observatory (HiRes) data using the Xmax technique. Data were collected in stereo between 1999 November and 2001 September.…

Astrophysics · Physics 2008-11-26 s Eye Collaboration

Measurements of Ultra-High Energy Cosmic Rays (UHECR) suggest a complex composition with significant contributions from heavy nuclei at the highest energies. We systematically explore how the selection and number of primary nuclei included…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2024-09-12 Blaž Bortolato , Jernej F. Kamenik , Michele Tammaro

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,…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2018-02-27 The Pierre Auger Collaboration , A. Aab , P. Abreu , M. Aglietta , I. Al Samarai , I. F. M. Albuquerque , I. Allekotte , A. Almela , J. Alvarez Castillo , J. Alvarez-Muñiz , G. A. Anastasi , L. Anchordoqui , B. Andrada , S. Andringa , C. Aramo , F. Arqueros , N. Arsene , H. Asorey , P. Assis , J. Aublin , G. Avila , A. M. Badescu , A. Balaceanu , R. J. Barreira Luz , J. J. Beatty , K. H. Becker , J. A. Bellido , C. Berat , M. E. Bertaina , X. Bertou , P. L. Biermann , P. Billoir , J. Biteau , S. G. Blaess , A. Blanco , J. Blazek , C. Bleve , M. Boháčová , D. Boncioli , C. Bonifazi , N. Borodai , A. M. Botti , J. Brack , I. Brancus , T. Bretz , A. Bridgeman , F. L. Briechle , P. Buchholz , A. Bueno , S. Buitink , M. Buscemi , K. S. Caballero-Mora , L. Caccianiga , A. Cancio , F. Canfora , L. Caramete , R. Caruso , A. Castellina , G. Cataldi , L. Cazon , A. G. Chavez , J. A. Chinellato , J. Chudoba , R. W. Clay , R. Colalillo , A. Coleman , L. Collica , M. R. Coluccia , R. Conceição , F. Contreras , M. J. Cooper , S. Coutu , C. E. Covault , J. Cronin , S. D'Amico , B. Daniel , S. Dasso , K. Daumiller , B. R. Dawson , R. M. de Almeida , S. J. de Jong , G. De Mauro , J. R. T. de Mello Neto , I. De Mitri , J. de Oliveira , V. de Souza , J. Debatin , O. Deligny , C. Di Giulio , A. Di Matteo , M. L. Díaz Castro , F. Diogo , C. Dobrigkeit , J. C. D'Olivo , Q. Dorosti , R. C. dos Anjos , M. T. Dova , A. Dundovic , J. Ebr , R. Engel , M. Erdmann , M. Erfani , C. O. Escobar , J. Espadanal , A. Etchegoyen , H. Falcke , G. Farrar , A. C. Fauth , N. Fazzini , B. Fick , J. M. Figueira , A. Filipčič , O. Fratu , M. M. Freire , T. Fujii , A. Fuster , R. Gaior , B. García , D. Garcia-Pinto , F. Gaté , H. Gemmeke , A. Gherghel-Lascu , P. L. Ghia , U. Giaccari , M. Giammarchi , M. Giller , D. Głas , C. Glaser , G. Golup , M. Gómez Berisso , P. F. Gómez Vitale , N. González , A. Gorgi , P. Gorham , A. F. Grillo , T. D. Grubb , F. Guarino , G. P. Guedes , M. R. Hampel , P. Hansen , D. Harari , T. A. Harrison , J. L. Harton , A. Haungs , T. Hebbeker , D. Heck , P. Heimann , A. E. Herve , G. C. Hill , C. Hojvat , E. Holt , P. Homola , J. R. Hörandel , P. Horvath , M. Hrabovský , T. Huege , J. Hulsman , A. Insolia , P. G. Isar , I. Jandt , S. Jansen , J. A. Johnsen , M. Josebachuili , A. Kääpä , O. Kambeitz , K. H. Kampert , I. Katkov , B. Keilhauer , E. Kemp , J. Kemp , R. M. Kieckhafer , H. O. Klages , M. Kleifges , J. Kleinfeller , R. Krause , N. Krohm , D. Kuempel , G. Kukec Mezek , N. Kunka , A. Kuotb Awad , D. LaHurd , M. Lauscher , R. Legumina , M. A. Leigui de Oliveira , A. Letessier-Selvon , I. Lhenry-Yvon , K. Link , L. Lopes , R. López , A. López Casado , Q. Luce , A. Lucero , M. Malacari , M. Mallamaci , D. Mandat , P. Mantsch , A. G. Mariazzi , I. C. Mariş , G. Marsella , D. Martello , H. Martinez , O. Martínez Bravo , J. J. Masías Meza , H. J. Mathes , S. Mathys , J. Matthews , J. A. J. Matthews , G. Matthiae , E. Mayotte , P. O. Mazur , C. Medina , G. Medina-Tanco , D. Melo , A. Menshikov , M. I. Micheletti , L. Middendorf , I. A. Minaya , L. Miramonti , B. Mitrica , D. Mockler , S. Mollerach , F. Montanet , C. Morello , M. Mostafá , A. L. Müller , G. Müller , M. A. Muller , S. Müller , R. Mussa , I. Naranjo , L. Nellen , P. H. Nguyen , M. Niculescu-Oglinzanu , M. Niechciol , L. Niemietz , T. Niggemann , D. Nitz , D. Nosek , V. Novotny , H. Nožka , L. A. Núñez , L. Ochilo , F. Oikonomou , A. Olinto , M. Palatka , J. Pallotta , P. Papenbreer , G. Parente , A. Parra , T. Paul , M. Pech , F. Pedreira , J. Pękala , R. Pelayo , J. Peña-Rodriguez , L. A. S. Pereira , M. Perlín , L. Perrone , C. Peters , S. Petrera , J. Phuntsok , R. Piegaia , T. Pierog , P. Pieroni , M. Pimenta , V. Pirronello , M. Platino , M. Plum , C. Porowski , R. R. Prado , P. Privitera , M. Prouza , E. J. Quel , S. Querchfeld , S. Quinn , R. Ramos-Pollan , J. Rautenberg , D. Ravignani , B. Revenu , J. Ridky , M. Risse , P. Ristori , V. Rizi , W. Rodrigues de Carvalho , G. Rodriguez Fernandez , J. Rodriguez Rojo , D. Rogozin , M. J. Roncoroni , M. Roth , E. Roulet , A. C. Rovero , P. Ruehl , S. J. Saffi , A. Saftoiu , F. Salamida , H. Salazar , A. Saleh , F. Salesa Greus , G. Salina , F. Sánchez , P. Sanchez-Lucas , E. M. Santos , E. Santos , F. Sarazin , R. Sarmento , C. A. Sarmiento , R. Sato , M. Schauer , V. Scherini , H. Schieler , M. Schimp , D. Schmidt , O. Scholten , P. Schovánek , F. G. Schröder , A. Schulz , J. Schulz , J. Schumacher , S. J. Sciutto , A. Segreto , M. Settimo , A. Shadkam , R. C. Shellard , G. Sigl , G. Silli , O. Sima , A. Śmiałkowski , R. Šmída , G. R. Snow , P. Sommers , S. Sonntag , J. Sorokin , R. Squartini , D. Stanca , S. Stanič , J. Stasielak , P. Stassi , F. Strafella , F. Suarez , M. Suarez Durán , T. Sudholz , T. Suomijärvi , A. D. Supanitsky , J. Swain , Z. Szadkowski , A. Taboada , O. A. Taborda , A. Tapia , V. M. Theodoro , C. Timmermans , C. J. Todero Peixoto , L. Tomankova , B. Tomé , G. Torralba Elipe , P. Travnicek , M. Trini , R. Ulrich , M. Unger , M. Urban , J. F. Valdés Galicia , I. Valiño , L. Valore , G. van Aar , P. van Bodegom , A. M. van den Berg , A. van Vliet , E. Varela , B. Vargas Cárdenas , G. Varner , J. R. Vázquez , R. A. Vázquez , D. Veberič , I. D. Vergara Quispe , V. Verzi , J. Vicha , L. Villaseñor , S. Vorobiov , H. Wahlberg , O. Wainberg , D. Walz , A. A. Watson , M. Weber , A. Weindl , L. Wiencke , H. Wilczyński , T. Winchen , M. Wirtz , D. Wittkowski , B. Wundheiler , L. Yang , D. Yelos , A. Yushkov , E. Zas , D. Zavrtanik , M. Zavrtanik , A. Zepeda , B. Zimmermann , M. Ziolkowski , Z. Zong , F. Zuccarello

One of the most challenging open questions regarding the origin of ultrahigh energy cosmic rays (UHECRs) deals with the shape of the source emission spectra. A commonly-used simplifying assumption is that the source spectra of the highest…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2023-08-15 Marco Stein Muzio , Luis A. Anchordoqui , Michael Unger

The chemical composition of ultra high energy cosmic rays is still uncertain. The latest results obtained by the Pierre Auger Observatory and the HiRes Collaboration, concerning the measurement of the mean value and the fluctuations of the…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2015-06-05 A. D. Supanitsky , G. Medina-Tanco

We describe a new approach to establishing the mass composition at high energies. Based on measuring both the vertical and inclined shower rates, it has the potential to distinguish heavy nuclei from light nuclei. We apply the method to…

Astrophysics · Physics 2009-11-07 M. Ave , J. A. Hinton , R. A. Vazquez , A. A. Watson , E. Zas

The combination of fluorescence and surface detectors at the Pierre Auger Observatory offers unprecedented precision in testing models of hadronic interactions at center-of-mass energies around 70 TeV and beyond. However, for some time,…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2025-04-17 Jakub Vícha

We report on studies of the composition of ultra high energy cosmic rays with the Pierre Auger Observatory. The detection of longitudinal air shower profiles with the fluorescence detector is described and the measurement of the average…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-08-13 Michael Unger

Ultra-high-energy cosmic rays (UHECRs) are atomic nuclei from space with vastly higher energies than any other particles ever observed. Their origin and chemical composition remain a mystery. As we show here, the large- and…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2021-06-02 Chen Ding , Noemie Globus , Glennys R. Farrar

We present a Bayesian hierarchical model which enables a joint fit of the ultra-high-energy cosmic ray (UHECR) energy spectrum and arrival directions within the context of a physical model for the UHECR phenomenology. In this way, possible…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-02-04 Francesca Capel , Daniel J. Mortlock

Ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) are the highest energy messengers of the present universe, with energies up to $10^{20}$ eV. Studies of astrophysical particles (nuclei, electrons, neutrinos and photons) at their highest observed…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2016-06-22 João R. T. de Mello Neto

The interaction of Ultra High Energy Cosmic Rays (UHECRs) with the atoms of the atmosphere can occur at center-of-mass energies that surpass 100 TeV, while present human-made accelerators go up to 13 TeV. Therefore it provides a unique…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2015-10-26 Ruben Conceição

In this work we present the interpretation of the energy spectrum and mass composition data as measured by the Pierre Auger Collaboration above $6 \times 10^{17}$ eV. We use an astrophysical model with two extragalactic source populations…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2023-06-26 The Pierre Auger Collaboration , A. Abdul Halim , P. Abreu , M. Aglietta , I. Allekotte , K. Almeida Cheminant , A. Almela , J. Alvarez-Muñiz , J. Ammerman Yebra , G. A. Anastasi , L. Anchordoqui , B. Andrada , S. Andringa , C. Aramo , P. R. Araújo Ferreira , E. Arnone , J. C. Arteaga Velázquez , H. Asorey , P. Assis , G. Avila , E. Avocone , A. M. Badescu , A. Bakalova , A. Balaceanu , F. Barbato , J. A. Bellido , C. Berat , M. E. Bertaina , G. Bhatta , P. L. Biermann , V. Binet , K. Bismark , T. Bister , J. Biteau , J. Blazek , C. Bleve , J. Blümer , M. Boháčová , D. Boncioli , C. Bonifazi , L. Bonneau Arbeletche , N. Borodai , J. Brack , T. Bretz , P. G. Brichetto Orchera , F. L. Briechle , P. Buchholz , A. Bueno , S. Buitink , M. Buscemi , M. Büsken , A. Bwembya , K. S. Caballero-Mora , L. Caccianiga , I. Caracas , R. Caruso , A. Castellina , F. Catalani , G. Cataldi , L. Cazon , M. Cerda , J. A. Chinellato , J. Chudoba , L. Chytka , R. W. Clay , A. C. Cobos Cerutti , R. Colalillo , A. Coleman , M. R. Coluccia , R. Conceição , A. Condorelli , G. Consolati , M. Conte , F. Contreras , F. Convenga , D. Correia dos Santos , C. E. Covault , M. Cristinziani , C. S. Cruz Sanchez , S. Dasso , K. Daumiller , B. R. Dawson , R. M. de Almeida , J. de Jesús , S. J. de Jong , J. R. T. de Mello Neto , I. De Mitri , J. de Oliveira , D. de Oliveira Franco , F. de Palma , V. de Souza , E. De Vito , A. Del Popolo , O. Deligny , L. Deval , A. di Matteo , M. Dobre , C. Dobrigkeit , J. C. D'Olivo , L. M. Domingues Mendes , R. C. dos Anjos , J. Ebr , M. Eman , R. Engel , I. Epicoco , M. Erdmann , A. Etchegoyen , H. Falcke , J. Farmer , G. Farrar , A. C. Fauth , N. Fazzini , F. Feldbusch , F. Fenu , B. Fick , J. M. Figueira , A. Filipčič , T. Fitoussi , B. Flaggs , T. Fodran , T. Fujii , A. Fuster , C. Galea , C. Galelli , B. García , H. Gemmeke , F. Gesualdi , A. Gherghel-Lascu , P. L. Ghia , U. Giaccari , M. Giammarchi , J. Glombitza , F. Gobbi , F. Gollan , G. Golup , M. Gómez Berisso , P. F. Gómez Vitale , J. P. Gongora , J. M. González , N. González , I. Goos , D. Góra , A. Gorgi , M. Gottowik , T. D. Grubb , F. Guarino , G. P. Guedes , E. Guido , S. Hahn , P. Hamal , M. R. Hampel , P. Hansen , D. Harari , V. M. Harvey , A. Haungs , T. Hebbeker , D. Heck , C. Hojvat , J. R. Hörandel , P. Horvath , M. Hrabovský , T. Huege , A. Insolia , P. G. Isar , P. Janecek , J. A. Johnsen , J. Jurysek , A. Kääpä , K. H. Kampert , B. Keilhauer , A. Khakurdikar , V. V. Kizakke Covilakam , H. O. Klages , M. Kleifges , J. Kleinfeller , F. Knapp , N. Kunka , B. L. Lago , N. Langner , M. A. Leigui de Oliveira , V. Lenok , A. Letessier-Selvon , I. Lhenry-Yvon , D. Lo Presti , L. Lopes , R. López , L. Lu , Q. Luce , J. P. Lundquist , A. Machado Payeras , M. Majercakova , D. Mandat , B. C. Manning , J. Manshanden , P. Mantsch , S. Marafico , F. M. Mariani , A. G. Mariazzi , I. C. Mariş , G. Marsella , D. Martello , S. Martinelli , O. Martínez Bravo , M. A. Martins , M. Mastrodicasa , H. J. Mathes , J. Matthews , G. Matthiae , E. Mayotte , S. Mayotte , P. O. Mazur , G. Medina-Tanco , J. Meinert , D. Melo , A. Menshikov , S. Michal , M. I. Micheletti , L. Miramonti , S. Mollerach , F. Montanet , L. Morejon , C. Morello , A. L. Müller , K. Mulrey , R. Mussa , M. Muzio , W. M. Namasaka , A. Nasr-Esfahani , L. Nellen , G. Nicora , M. Niculescu-Oglinzanu , M. Niechciol , D. Nitz , I. Norwood , D. Nosek , V. Novotny , L. Nožka , A Nucita , L. A. Núñez , C. Oliveira , M. Palatka , J. Pallotta , G. Parente , A. Parra , J. Pawlowsky , M. Pech , J. Pękala , R. Pelayo , E. E. Pereira Martins , J. Perez Armand , C. Pérez Bertolli , L. Perrone , S. Petrera , C. Petrucci , T. Pierog , M. Pimenta , M. Platino , B. Pont , M. Pothast , M. Pourmohammad Shavar , P. Privitera , M. Prouza , A. Puyleart , S. Querchfeld , J. Rautenberg , D. Ravignani , M. Reininghaus , J. Ridky , F. Riehn , M. Risse , V. Rizi , W. Rodrigues de Carvalho , J. Rodriguez Rojo , M. J. Roncoroni , S. Rossoni , M. Roth , E. Roulet , A. C. Rovero , P. Ruehl , A. Saftoiu , M. Saharan , F. Salamida , H. Salazar , G. Salina , J. D. Sanabria Gomez , F. Sánchez , E. M. Santos , E. Santos , F. Sarazin , R. Sarmento , R. Sato , P. Savina , C. M. Schäfer , V. Scherini , H. Schieler , M. Schimassek , M. Schimp , F. Schlüter , D. Schmidt , O. Scholten , H. Schoorlemmer , P. Schovánek , F. G. Schröder , J. Schulte , T. Schulz , S. J. Sciutto , M. Scornavacche , A. Segreto , S. Sehgal , S. U. Shivashankara , G. Sigl , G. Silli , O. Sima , R. Smau , R. Šmída , P. Sommers , J. F. Soriano , R. Squartini , M. Stadelmaier , D. Stanca , S. Stanič , J. Stasielak , P. Stassi , M. Straub , A. Streich , M. Suárez-Durán , T. Suomijärvi , A. D. Supanitsky , Z. Szadkowski , A. Tapia , C. Taricco , C. Timmermans , O. Tkachenko , P. Tobiska , C. J. Todero Peixoto , B. Tomé , Z. Torrès , A. Travaini , P. Travnicek , C. Trimarelli , M. Tueros , R. Ulrich , M. Unger , L. Vaclavek , M. Vacula , J. F. Valdés Galicia , L. Valore , E. Varela , A. Vásquez-Ramírez , D. Veberič , C. Ventura , I. D. Vergara Quispe , V. Verzi , J. Vicha , J. Vink , S. Vorobiov , C. Watanabe , A. A. Watson , A. Weindl , L. Wiencke , H. Wilczyński , D. Wittkowski , B. Wundheiler , A. Yushkov , O. Zapparrata , E. Zas , D. Zavrtanik , M. Zavrtanik