Abstract
The surface detector array of the Pierre Auger Observatory provides information about the longitudinal development of the muonic component of extensive air showers. Using the timing information from the flash analog-to-digital converter traces of surface detectors far from the shower core, it is possible to reconstruct a muon production depth distribution. We characterize the goodness of this reconstruction for zenith angles around 60° and different energies of the primary particle. From these distributions, we define Xmaxμ as the depth along the shower axis where the production of muons reaches maximum. We explore the potentiality of Xmaxμ as a useful observable to infer the mass composition of ultrahigh-energy cosmic rays. Likewise, we assess its ability to constrain hadronic interaction models.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Article number | 012012 |
| Journal | Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology |
| Volume | 90 |
| Issue number | 1 |
| DOIs | |
| State | Published - Jul 25 2014 |
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In: Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, Vol. 90, No. 1, 012012, 25.07.2014.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
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TY - JOUR
T1 - Muons in air showers at the Pierre Auger Observatory
T2 - Measurement of atmospheric production depth
AU - Aab, A.
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PY - 2014/7/25
Y1 - 2014/7/25
N2 - The surface detector array of the Pierre Auger Observatory provides information about the longitudinal development of the muonic component of extensive air showers. Using the timing information from the flash analog-to-digital converter traces of surface detectors far from the shower core, it is possible to reconstruct a muon production depth distribution. We characterize the goodness of this reconstruction for zenith angles around 60° and different energies of the primary particle. From these distributions, we define Xmaxμ as the depth along the shower axis where the production of muons reaches maximum. We explore the potentiality of Xmaxμ as a useful observable to infer the mass composition of ultrahigh-energy cosmic rays. Likewise, we assess its ability to constrain hadronic interaction models.
AB - The surface detector array of the Pierre Auger Observatory provides information about the longitudinal development of the muonic component of extensive air showers. Using the timing information from the flash analog-to-digital converter traces of surface detectors far from the shower core, it is possible to reconstruct a muon production depth distribution. We characterize the goodness of this reconstruction for zenith angles around 60° and different energies of the primary particle. From these distributions, we define Xmaxμ as the depth along the shower axis where the production of muons reaches maximum. We explore the potentiality of Xmaxμ as a useful observable to infer the mass composition of ultrahigh-energy cosmic rays. Likewise, we assess its ability to constrain hadronic interaction models.
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U2 - 10.1103/PhysRevD.90.012012
DO - 10.1103/PhysRevD.90.012012
M3 - Article
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SN - 1550-7998
VL - 90
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