We describe the measurement of the depth of maximum, Xmax, of the longitudinal development of air showers induced by cosmic rays. Almost 4000 events above 1018 eV observed by the fluorescence detector of the Pierre Auger Observatory in coincidence with at least one surface detector station are selected for the analysis. The average shower maximum was found to evolve with energy at a rate of ð106þ35 21 Þ g=cm2=decade below 1018:24 0:05 eV, and ð24 3Þ g=cm2=decade above this energy. The measured shower-to-shower fluctuations decrease from about 55 to 26 g=cm2. The interpretation of these results in terms of the cosmic ray mass composition is briefly discussed.

Measurement of the depth of maximum of extensive air showers above 10^18 eV / J. Abraham, P. Abreu, M. Aglietta, E. J. Ahn, D. Allard, I. Allekotte, J. Allen, J. Alvarez-Muniz, M. Ambrosio, L. Anchordoqui, S. Andringa, T. Anticic, A. Anzalone, C. Aramo, E. Arganda, K. Arisaka, F. Arqueros, H. Asorey, P. Assis, J. Aublin, M. Ave, G. Avila, T. Backer, D. Badagnani, M. Balzer, K. B. Barber, A.F. Barbosa, S. L. C. Barroso, B. Baughman, P. Bauleo, J. J. Beatty, B. R. Becker, K. H. Becker, A. Belletoile, J. A. Bellido, S. BenZvi, C. Berat, T. Bergmann, X. Bertou, P. L. Biermann, P. Billoir, O. Blanch-Bigas, F. Blanco, M. Blanco, C. Bleve, H. Blumer, M. Bohacova, D. Boncioli, C. Bonifazi, R. Bonino, N. Borodai, J. Brack, P. Brogueira, W. C. Brown, R. Bruijn, P. Buchholz, A. Bueno, R. E. Burton, N.G. Busca, K. S. Caballero-Mora, L. Caramete, R. Caruso, A. Castellina, O. Catalano, G. Cataldi, L. Cazon, R. Cester, J. Chauvin, A. Chiavassa, J. A. Chinellato, A. Chou, J. Chudoba, R.W. Clay, E. Colombo, M. R. Coluccia, R. Conceicao, F. Contreras, H. Cook, M. J. Cooper, J. Coppens, A. Cordier, U. Cotti, S. Coutu, C. E. Covault, A. Creusot, A. Criss, J. Cronin, A. Curutiu, S. Dagoret-Campagne, R. Dallier, K. Daumiller, B. R. Dawson, R. M. de Almeida, M. De Domenico, C. De Donato, S. J. de Jong, G. De La Vega, W. J. M. de Mello Junior, J. R. T. de Mello Neto, I. De Mitri, V. de Souza, K. D. de Vries, G. Decerprit, L. del Peral, O. Deligny, A. Della Selva, C. Delle Fratte, H. Dembinski, C. Di Giulio, J. C. Diaz, M. L. Dıaz Castro, P. N. Diep, C. Dobrigkeit, J. C. D’Olivo, P. N. Dong, A. Dorofeev, J. C. dos Anjos, M. T. Dova, D. D’Urso, I. Dutan, M. A. DuVernois, J. Ebr, R. Engel, M. Erdmann, C. O. Escobar, A. Etchegoyen, P. Facal San Luis, H. Falcke, G. Farrar, A. C. Fauth, N. Fazzini, A. Ferrero, B. Fick, A. Filevich, A. Filipcic, I. Fleck, S. Fliescher, C. E. Fracchiolla, E. D. Fraenkel, U. Frohlich, W. Fulgione, R. F. Gamarra, S. Gambetta, B. Garcıa, D. Garcıa Gamez, D. Garcia-Pinto, X. Garrido, G. Gelmini, H. Gemmeke, P. L. Ghia, U. Giaccari, M. Giller, H. Glass, L. M. Goggin, M. S. Gold, G. Golup, F. Gomez Albarracin, M. Gomez Berisso, P. Goncalves, D. Gonzalez, J. G. Gonzalez, D. Gora, A. Gorgi, P. Gouffon, S. R. Gozzini, E. Grashorn, S. Grebe, M. Grigat, A. F. Grillo, Y. Guardincerri, F. Guarino, G. P. Guedes, J. D. Hague, V. Halenka, P. Hansen, D. Harari, S. Harmsma, J. L. Harton, A. Haungs, T. Hebbeker, D. Heck, A. E. Herve, C. Hojvat, V. C. Holmes, P. Homola, J. R. Horandel, A. Horneffer, M. Hrabovsky, T. Huege, M. Hussain, M. Iarlori, A. Insolia, F. Ionita, A. Italiano, S. Jiraskova, K. Kadija, M. Kaducak, K. H. Kampert, T. Karova, P. Kasper, B. Kegl, B. Keilhauer, A. Keivani, J. Kelley, E. Kemp, R. M. Kieckhafer, H. O. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, R. Knapik, J. Knapp, D. H. Koang, A. Krieger, O. Kromer, D. Kruppke-Hansen, F. Kuehn, D. Kuempel, K. Kulbartz, N. Kunka, A. Kusenko, G. La Rosa, C. Lachaud, B. L. Lago, P. Lautridou, M. S. A. B. Leao, D. Lebrun, P. Lebrun, J. Lee, M. A. Leigui de Oliveira, A. Lemiere, A. Letessier-Selvon, I. Lhenry-Yvon, R. Lopez, A. Lopez Aguera, K. Louedec, J. Lozano Bahilo, A. Lucero, M. Ludwig, H. Lyberis, M. C. Maccarone, C. Macolino, S. Maldera, D. Mandat, P. Mantsch, A. G. Mariazzi, V. Marin, I. C. Maris, H. R. Marquez Falcon, G. Marsella, D. Martello, O. Martınez Bravo, H. J. Mathes, J. Matthews, J. A. J. Matthews, G. Matthiae, D. Maurizio, P. O. Mazur, M. McEwen, G. Medina-Tanco, M. Melissas, D. Melo, E. Menichetti, A. Menshikov, C. Meurer, S. Micanovic, M. I. Micheletti, W. Miller, L. Miramonti, S. Mollerach, M. Monasor, D. Monnier Ragaigne, F. Montanet, B. Morales, C. Morello, E. Moreno, J. C. Moreno, C. Morris, M. Mostafa, S. Mueller, M. A. Muller, R. Mussa, G. Navarra, J. L. Navarro, S. Navas, P. Necesal, L. Nellen, P. T. Nhung, N. Nierstenhoefer, D. Nitz, D. Nosek, L. Nozka, M. Nyklicek, J. Oehlschlager, A. Olinto, P. Oliva, V. M. Olmos-Gilbaja, M. Ortiz, N. Pacheco, D. Pakk Selmi-Dei, M. Palatka, J. Pallotta, N. Palmieri, G. Parente, E. Parizot, S. Parlati, A. Parra, J. Parrisius, R. D. Parsons, S. Pastor, T. Paul, V. Pavlidou, K. Payet, M. Pech, J. Pekala, R. Pelayo, I. M. Pepe, L. Perrone, R. Pesce, E. Petermann, S. Petrera, P. Petrinca, A. Petrolini, Y. Petrov, J. Petrovic, C. Pfendner, R. Piegaia, T. Pierog, M. Pimenta, V. Pirronello, M. Platino, V. H. Ponce, M. Pontz, P. Privitera, M. Prouza, E. J. Quel, J. Rautenberg, O. Ravel, D. Ravignani, A. Redondo, B. Revenu, F. A. S. Rezende, J. Ridky, S. Riggi, M. Risse, P. Ristori, C. Riviere, V. Rizi, C. Robledo, G. Rodriguez, J. Rodriguez Martino, J. Rodriguez Rojo, I. Rodriguez-Cabo, M. D. Rodrıguez-Frıas, G. Ros, J. Rosado, T. Rossler, M. Roth, B. Rouille-d’Orfeuil, E. Roulet, A. C. Rovero, F. Salamida, H. Salazar, G. Salina, F. Sanchez, M. Santander, C. E. Santo, E. Santos, E. M. Santos, F. Sarazin, S. Sarkar, R. Sato, N. Scharf, V. Scherini, H. Schieler, P. Schiffer, A. Schmidt, F. Schmidt, T. Schmidt, O. Scholten, H. Schoorlemmer, J. Schovancova, P. Schovanek, F. Schroeder, S. Schulte, F. Schussler, D. Schuster, S. J. Sciutto, M. Scuderi, A. Segreto, D. Semikoz, M. Settimo, A. Shadkam, R. C. Shellard, I. Sidelnik, B. B. Siffert, G. Sigl, A. Smiałkowski, R. Smıda, G. R. Snow, P. Sommers, J. Sorokin, H. Spinka, R. Squartini, J. Stasielak, M. Stephan, E. Strazzeri, A. Stutz, F. Suarez, T. Suomijarvi, A. D. Supanitsky, T. Susa, M. S. Sutherland, J. Swain, Z. Szadkowski, A. Tamashiro, A. Tamburro, A. Tapia, T. Tarutina, O. Tascau, R. Tcaciuc, D. Tcherniakhovski, D. Tegolo, N. T. Thao, D. Thomas, J. Tiffenberg, C. Timmermans, W. Tkaczyk, C. J. Todero Peixoto, B. Tome, A. Tonachini, P. Travnicek, D. B. Tridapalli, G. Tristram, E. Trovato, M. Tueros, R. Ulrich, M. Unger, M. Urban, J. F. Valdes Galicia, I. Valino, L. Valore, A. M. van den Berg, J. R. Vazquez, R. A. Vazquez, D. Veberic, T. Venters, V. Verzi, M. Videla, L. Villasenor, S. Vorobiov, L. Voyvodic, H. Wahlberg, P. Wahrlich, O. Wainberg, D. Warner, A. A. Watson, S. Westerhoff, B. J. Whelan, G. Wieczorek, L. Wiencke, B. Wilczynska, H. Wilczynski, C. Williams, T. Winchen, M. G. Winnick, B. Wundheiler, T. Yamamoto, P. Younk, G. Yuan, A. Yushkov, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, I. Zaw, A. Zepeda, M. Ziolkowski. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - 104:9(2010 Mar), pp. 091101.091101.1-091101.091101.7. [10.1103/PhysRevLett.104.091101]

Measurement of the depth of maximum of extensive air showers above 10^18 eV

L. Miramonti;V. Scherini;
2010-03

Abstract

We describe the measurement of the depth of maximum, Xmax, of the longitudinal development of air showers induced by cosmic rays. Almost 4000 events above 1018 eV observed by the fluorescence detector of the Pierre Auger Observatory in coincidence with at least one surface detector station are selected for the analysis. The average shower maximum was found to evolve with energy at a rate of ð106þ35 21 Þ g=cm2=decade below 1018:24 0:05 eV, and ð24 3Þ g=cm2=decade above this energy. The measured shower-to-shower fluctuations decrease from about 55 to 26 g=cm2. The interpretation of these results in terms of the cosmic ray mass composition is briefly discussed.
depth of maximum ; extensive air showers ; Pierre Auger Opservatory ; UHECR
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
PHYSICAL REVIEW LETTERS
Article (author)
File in questo prodotto:
Non ci sono file associati a questo prodotto.
Pubblicazioni consigliate

Caricamento pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: http://hdl.handle.net/2434/139344
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus 563
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? 386
social impact