Muons in air showers at the Pierre Auger Observatory : measurement of atmospheric production depth

Aab, A.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Ahlers, M.; Ahn, E.J.; Al Samarai, I.; Albuquerque, I.F.M.; Allekotte, I.; Allen, J.; Allison, P.; Almela, A.; Alvarez Castillo, J.; Alvarez Muñiz, J.; Alves Batista, R.; Ambrosio, M.; Aminaei, A.; Anchordoqui, L.; Andringa, S.; Aramo, C.; Arqueros, F.; Asorey, H.; Assis, P.; Aublin, J.; Ave, M.; Avenier, M.; Avila, G.; Badescu, A.M.; Barber, K.B.; Bäuml, J.; Baus, C.; Beatty, J.J.; Becker, K.H.; Bellido, J.A.; Berat, C.; Bertou, X.; Biermann, P.L.; Billoir, P.; Blanco, F.; Blanco, M.; Bleve, C.; Blümer, H.; Boháčová, M.; Boncioli, D.; Bonifazi, C.; Bonino, R.; Borodai, N.; Brack, J.; Brancus, I.; Brogueira, P.; Brown, W.C.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buscemi, M.; Caballero Mora, K.S.; Caccianiga, B.; Caccianiga, L.; Candusso, M.; Caramete, L.; Caruso, R.; Castellina, A.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Cester, R.; Chavez, A.G.; Cheng, S.H.; Chiavassa, A.; Chinellato, J.A.; Chudoba, J.; Cilmo, M.; Clay, R.W.; Cocciolo, G.; Colalillo, R.; Collica, L.; Coluccia, M.R.; Conceição, R.; Contreras, F.; Cooper, M.J.; Coutu, S.; Covault, C.E.; Criss, A.; Cronin, J.; Curutiu, A.; Dallier, R.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B.R.; de Almeida, R.M.; De Domenico, M.; de Jong, S.J.; de Mello Neto, J.R.T.; De Mitri, I.; de Oliveira, J.; de Souza, V.; del Peral, L.; Deligny, O.; Dembinski, H.; Dhital, N.; Di Giulio, C.; Di Matteo, A.; Diaz, J.C.; Díaz Castro, M.L.; Diep, P.N.; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; Docters, W.; D'Olivo, J.C.; Dong, P.N.; Dorofeev, A.; Dova, M.T.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Erfani, M.; Escobar, C.O.; Espadanal, J.; Etchegoyen, A.; Facal San Luis, P.; Falcke, H.; Fang, K.; Farrar, G.; Fauth, A.C.; Fazzini, N.; Ferguson, A.P.; Fernandes, M.; Fick, B.; Figueira, J.M.; Filevich, A.; Filipčič, A.; Fox, B.D.; Fratu, O.; Fröhlich, U.; Fuchs, B.; Fuji, T.; Gaior, R.; García, B.; Garcia Roca, S.T.; Garcia Gamez, D.; Garcia Pinto, D.; Garilli, G.; Gascon Bravo, A.; Gate, F.; Gemmeke, H.; Ghia, P.L.; Giaccari, U.; Giammarchi, M.; Giller, M.; Glaser, C.; Glass, H.; Gomez Albarracin, F.; Gómez Berisso, M.; Gómez Vitale, P.F.; Gonçalves, P.; Gonzalez, J.G.; Gookin, B.; Gorgi, A.; Gorham, P.; Gouffon, P.; Grebe, S.; Griffith, N.; Grillo, A.F.; Grubb, T.D.; Guardincerri, Y.; Guarino, F.; Guedes, G.P.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T.A.; Harton, J.L.; Hasankiadeh, Q.D.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Heimann, P.; Herve, A.E.; Hill, G.C.; Hojvat, C.; Hollon, N.; Holt, E.; Homola, P.; Hörandel, J.R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huber, D.; Huege, T.; Insolia, A.; Isar, P.G.; Islo, K.; Jandt, I.; Jansen, S.; Jarne, C.; Josebachuili, M.; Kääpä, A.; Kambeitz, O.; Kampert, K.H.; Kasper, P.; Katkov, I.; Kégl, B.; Keilhauer, B.; Keivani, A.; Kemp, E.; Kieckhafer, R.M.; Klages, H.O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Krause, R.; Krohm, N.; Krömer, O.; Kruppke Hansen, D.; Kuempel, D.; Kunka, N.; La Rosa, G.; Lahurd, D.; Latronico, L.; Lauer, R.; Lauscher, M.; Lautridou, P.; Le Coz, S.; Leão, M.S.A.B.; Lebrun, D.; Lebrun, P.; Leigui de Oliveira, M.A.; Letessier Selvon, A.; Lhenry Yvon, I.; Link, K.; López, R.; Lopez Agüera, A.; Louedec, K.; Lozano Bahilo, J.; Lu, L.; Lucero, A.; Ludwig, M.; Lyberis, H.; Maccarone, M.C.; Malacari, M.; Maldera, S.; Maller, J.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A.G.; Marin, V.; Mariş, I.C.; Marsella, G.; Martello, D.; Martin, L.; Martinez, H.; Martínez Bravo, O.; Martraire, D.; Masías Meza, J.J.; Mathes, H.J.; Mathys, S.; Matthews, A.J.; Matthews, J.; Matthiae, G.; Maurel, D.; Maurizio, D.; Mayotte, E.; Mazur, P.O.; Medina, C.; Medina Tanco, G.; Melissas, M.; Melo, D.; Menichetti, E.; Menshikov, A.; Messina, S.; Meyhandan, R.; Mićanović, S.; Micheletti, M.I.; Middendorf, L.; Minaya, I.A.; Miramonti, L.; Mitrica, B.; Molina Bueno, L.; Mollerach, S.; Monasor, M.; Monnier Ragaigne, D.; Montanet, F.; Morello, C.; Moreno, J.C.; Mostafá, M.; Moura, C.A.; Muller, M.A.; Müller, G.; Münchmeyer, M.; Mussa, R.; Navarra, G.; Navas, S.; Necesal, P.; Nellen, L.; Nelles, A.; Neuser, J.; Niechciol, M.; Niemietz, L.; Niggemann, T.; Nitz, D.; Nosek, D.; Novotny, V.; Nožka, L.; Ochilo, L.; Olinto, A.; Oliveira, M.; Ortiz, M.; Pacheco, N.; Pakk Selmi Dei, D.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Palmieri, N.; Papenbreer, P.; Parente, G.; Parra, A.; Pastor, S.; Paul, T.; Pech, M.; Pȩkala, J.; Pelayo, R.; Pepe, I.M.; Perrone, L.; Pesce, R.; Petermann, E.; Peters, C.; Petrera, S.; Petrolini, A.; Petrov, Y.; Piegaia, R.; Pierog, T.; Pieroni, P.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Plum, M.; Porcelli, A.; Porowski, C.; Privitera, P.; Prouza, M.; Purrello, V.; Quel, E.J.; Querchfeld, S.; Quinn, S.; Rautenberg, J.; Ravel, O.; Ravignani, D.; Revenu, B.; Ridky, J.; Riggi, S.; Risse, M.; Ristori, P.; Rizi, V.; Roberts, J.; Rodrigues de Carvalho, W.; Rodriguez Cabo, I.; Rodriguez Fernandez, G.; Rodriguez Rojo, J.; Rodríguez Frías, M.D.; Ros, G.; Rosado, J.; Rossler, T.; Roth, M.; Roulet, E.; Rovero, A.C.; Rühle, C.; Saffi, S.J.; Saftoiu, A.; Salamida, F.; Salazar, H.; Salesa Greus, F.; Salina, G.; Sánchez, F.; Sanchez Lucas, P.; Santo, C.E.; Santos, E.; Santos, E.M.; Sarazin, F.; Sarkar, B.; Sarmento, R.; Sato, R.; Scharf, N.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schiffer, P.; Schmidt, A.; Scholten, O.; Schoorlemmer, H.; Schovánek, P.; Schulz, A.; Schulz, J.; Sciutto, S.J.; Segreto, A.; Settimo, M.; Shadkam, A.; Shellard, R.C.; Sidelnik, I.; Sigl, G.; Sima, O.; Śmiałkowski, A.; Šmída, R.; Snow, G.R.; Sommers, P.; Sorokin, J.; Squartini, R.; Srivastava, Y.N.; Stanič, S.; Stapleton, J.; Stasielak, J.; Stephan, M.; Stutz, A.; Suarez, F.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A.D.; Sutherland, M.S.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Szuba, M.; Taborda, O.A.; Tapia, A.; Tartare, M.; Thao, N.T.; Theodoro, V.M.; Tiffenberg, J.; Timmermans, C.; Todero Peixoto, C.J.; Toma, G.; Tomankova, L.; Tomé, B.; Tonachini, A.; Torralba Elipe, G.; Torres Machado, D.; Travnicek, P.; Trovato, E.; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Valdés Galicia, J.F.; Valiño, I.; Valore, L.; van Aar, G.; van den Berg, A.M.; van Velzen, S.; van Vliet, A.; Varela, E.; Vargas Cárdenas, B.; Varner, G.; Vázquez, J.R.; Vázquez, R.A.; Veberič, D.; Verzi, V.; Vicha, J.; Videla, M.; Villaseñor, L.; Vlcek, B.; Wahlberg, H.; Wainberg, O.; Walz, D.; Watson, A.A.; Weber, M.; Weidenhaupt, K.; Weindl, A.; Werner, F.; Whelan, B.J.; Widom, A.; Wiencke, L.; Wilczyńska, B.; Wilczyński, H.; Will, M.; Williams, C.; Winchen, T.; Wittkowski, D.; Wundheiler, B.; Wykes, S.; Yamamoto, T.; Yapici, T.; Younk, P.; Yuan, G.; Yushkov, A.; Zamorano, B.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zaw, I.; Zepeda, A.; Zhou, J.; Zhu, Y.; Zimbres Silva, M.; Ziolkowski, M.

doi:10.1103/PhysRevD.90.012012

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 Xμmax as the depth along the shower axis where the production of muons reaches maximum. We explore the potentiality of Xμmax as a useful observable to infer the mass composition of ultrahigh-energy cosmic rays. Likewise, we assess its ability to constrain hadronic interaction models.

Muons in air showers at the Pierre Auger Observatory : measurement of atmospheric production depth / A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, M. Ahlers, E.J. Ahn, I. Al Samarai, I.F.M. Albuquerque, I. Allekotte, J. Allen, P. Allison, A. Almela, J. Alvarez Castillo, J. Alvarez-Muñiz, R. Alves Batista, M. Ambrosio, A. Aminaei, L. Anchordoqui, S. Andringa, C. Aramo, F. Arqueros, H. Asorey, P. Assis, J. Aublin, M. Ave, M. Avenier, G. Avila, A.M. Badescu, K.B. Barber, J. Bäuml, C. Baus, J.J. Beatty, K.H. Becker, J.A. Bellido, C. Berat, X. Bertou, P.L. Biermann, P. Billoir, F. Blanco, M. Blanco, C. Bleve, H. Blümer, M. Boháčová, D. Boncioli, C. Bonifazi, R. Bonino, N. Borodai, J. Brack, I. Brancus, P. Brogueira, W.C. Brown, P. Buchholz, A. Bueno, M. Buscemi, K.S. Caballero-Mora, B. Caccianiga, L. Caccianiga, M. Candusso, L. Caramete, R. Caruso, A. Castellina, G. Cataldi, L. Cazon, R. Cester, A.G. Chavez, S.H. Cheng, A. Chiavassa, J.A. Chinellato, J. Chudoba, M. Cilmo, R.W. Clay, G. Cocciolo, R. Colalillo, L. Collica, M.R. Coluccia, R. Conceição, F. Contreras, M.J. Cooper, S. Coutu, C.E. Covault, A. Criss, J. Cronin, A. Curutiu, R. Dallier, B. Daniel, S. Dasso, K. Daumiller, B.R. Dawson, R.M. de Almeida, M. De Domenico, S.J. de Jong, J.R.T. de Mello Neto, I. De Mitri, J. de Oliveira, V. de Souza, L. del Peral, O. Deligny, H. Dembinski, N. Dhital, C. Di Giulio, A. Di Matteo, J.C. Diaz, M.L. Díaz Castro, P.N. Diep, F. Diogo, C. Dobrigkeit, W. Docters, J.C. D'Olivo, P.N. Dong, A. Dorofeev, M.T. Dova, J. Ebr, R. Engel, M. Erdmann, M. Erfani, C.O. Escobar, J. Espadanal, A. Etchegoyen, P. Facal San Luis, H. Falcke, K. Fang, G. Farrar, A.C. Fauth, N. Fazzini, A.P. Ferguson, M. Fernandes, B. Fick, J.M. Figueira, A. Filevich, A. Filipčič, B.D. Fox, O. Fratu, U. Fröhlich, B. Fuchs, T. Fuji, R. Gaior, B. García, S.T. Garcia Roca, D. Garcia-Gamez, D. Garcia-Pinto, G. Garilli, A. Gascon Bravo, F. Gate, H. Gemmeke, P.L. Ghia, U. Giaccari, M. Giammarchi, M. Giller, C. Glaser, H. Glass, F. Gomez Albarracin, M. Gómez Berisso, P.F. Gómez Vitale, P. Gonçalves, J.G. Gonzalez, B. Gookin, A. Gorgi, P. Gorham, P. Gouffon, S. Grebe, N. Griffith, A.F. Grillo, T.D. Grubb, Y. Guardincerri, F. Guarino, G.P. Guedes, P. Hansen, D. Harari, T.A. Harrison, J.L. Harton, Q.D. Hasankiadeh, A. Haungs, T. Hebbeker, D. Heck, P. Heimann, A.E. Herve, G.C. Hill, C. Hojvat, N. Hollon, E. Holt, P. Homola, J.R. Hörandel, P. Horvath, M. Hrabovský, D. Huber, T. Huege, A. Insolia, P.G. Isar, K. Islo, I. Jandt, S. Jansen, C. Jarne, M. Josebachuili, A. Kääpä, O. Kambeitz, K.H. Kampert, P. Kasper, I. Katkov, B. Kégl, B. Keilhauer, A. Keivani, E. Kemp, R.M. Kieckhafer, H.O. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, R. Krause, N. Krohm, O. Krömer, D. Kruppke-Hansen, D. Kuempel, N. Kunka, G. La Rosa, D. LaHurd, L. Latronico, R. Lauer, M. Lauscher, P. Lautridou, S. Le Coz, M.S.A.B. Leão, D. Lebrun, P. Lebrun, M.A. Leigui de Oliveira, A. Letessier-Selvon, I. Lhenry-Yvon, K. Link, R. López, A. Lopez Agüera, K. Louedec, J. Lozano Bahilo, L. Lu, A. Lucero, M. Ludwig, H. Lyberis, M.C. Maccarone, M. Malacari, S. Maldera, J. Maller, D. Mandat, P. Mantsch, A.G. Mariazzi, V. Marin, I.C. Mariş, G. Marsella, D. Martello, L. Martin, H. Martinez, O. Martínez Bravo, D. Martraire, J.J. Masías Meza, H.J. Mathes, S. Mathys, A.J. Matthews, J. Matthews, G. Matthiae, D. Maurel, D. Maurizio, E. Mayotte, P.O. Mazur, C. Medina, G. Medina-Tanco, M. Melissas, D. Melo, E. Menichetti, A. Menshikov, S. Messina, R. Meyhandan, S. Mićanović, M.I. Micheletti, L. Middendorf, I.A. Minaya, L. Miramonti, B. Mitrica, L. Molina-Bueno, S. Mollerach, M. Monasor, D. Monnier Ragaigne, F. Montanet, C. Morello, J.C. Moreno, M. Mostafá, C.A. Moura, M.A. Muller, G. Müller, M. Münchmeyer, R. Mussa, G. Navarra, S. Navas, P. Necesal, L. Nellen, A. Nelles, J. Neuser, M. Niechciol, L. Niemietz, T. Niggemann, D. Nitz, D. Nosek, V. Novotny, L. Nožka, L. Ochilo, A. Olinto, M. Oliveira, M. Ortiz, N. Pacheco, D. Pakk Selmi-Dei, M. Palatka, J. Pallotta, N. Palmieri, P. Papenbreer, G. Parente, A. Parra, S. Pastor, T. Paul, M. Pech, J. Pȩkala, R. Pelayo, I.M. Pepe, L. Perrone, R. Pesce, E. Petermann, C. Peters, S. Petrera, A. Petrolini, Y. Petrov, R. Piegaia, T. Pierog, P. Pieroni, M. Pimenta, V. Pirronello, M. Platino, M. Plum, A. Porcelli, C. Porowski, P. Privitera, M. Prouza, V. Purrello, E.J. Quel, S. Querchfeld, S. Quinn, J. Rautenberg, O. Ravel, D. Ravignani, B. Revenu, J. Ridky, S. Riggi, M. Risse, P. Ristori, V. Rizi, J. Roberts, W. Rodrigues de Carvalho, I. Rodriguez Cabo, G. Rodriguez Fernandez, J. Rodriguez Rojo, M.D. Rodríguez-Frías, G. Ros, J. Rosado, T. Rossler, M. Roth, E. Roulet, A.C. Rovero, C. Rühle, S.J. Saffi, A. Saftoiu, F. Salamida, H. Salazar, F. Salesa Greus, G. Salina, F. Sánchez, P. Sanchez-Lucas, C.E. Santo, E. Santos, E.M. Santos, F. Sarazin, B. Sarkar, R. Sarmento, R. Sato, N. Scharf, V. Scherini, H. Schieler, P. Schiffer, A. Schmidt, O. Scholten, H. Schoorlemmer, P. Schovánek, A. Schulz, J. Schulz, S.J. Sciutto, A. Segreto, M. Settimo, A. Shadkam, R.C. Shellard, I. Sidelnik, G. Sigl, O. Sima, A. Śmiałkowski, R. Šmída, G.R. Snow, P. Sommers, J. Sorokin, R. Squartini, Y.N. Srivastava, S. Stanič, J. Stapleton, J. Stasielak, M. Stephan, A. Stutz, F. Suarez, T. Suomijärvi, A.D. Supanitsky, M.S. Sutherland, J. Swain, Z. Szadkowski, M. Szuba, O.A. Taborda, A. Tapia, M. Tartare, N.T. Thao, V.M. Theodoro, J. Tiffenberg, C. Timmermans, C.J. Todero Peixoto, G. Toma, L. Tomankova, B. Tomé, A. Tonachini, G. Torralba Elipe, D. Torres Machado, P. Travnicek, E. Trovato, M. Tueros, R. Ulrich, M. Unger, M. Urban, J.F. Valdés Galicia, I. Valiño, L. Valore, G. van Aar, A.M. van den Berg, S. van Velzen, A. van Vliet, E. Varela, B. Vargas Cárdenas, G. Varner, J.R. Vázquez, R.A. Vázquez, D. Veberič, V. Verzi, J. Vicha, M. Videla, L. Villaseñor, B. Vlcek, H. Wahlberg, O. Wainberg, D. Walz, A.A. Watson, M. Weber, K. Weidenhaupt, A. Weindl, F. Werner, B.J. Whelan, A. Widom, L. Wiencke, B. Wilczyńska, H. Wilczyński, M. Will, C. Williams, T. Winchen, D. Wittkowski, B. Wundheiler, S. Wykes, T. Yamamoto, T. Yapici, P. Younk, G. Yuan, A. Yushkov, B. Zamorano, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, I. Zaw, A. Zepeda, J. Zhou, Y. Zhu, M. Zimbres Silva, M. Ziolkowski. - In: PHYSICAL REVIEW D, PARTICLES, FIELDS, GRAVITATION, AND COSMOLOGY. - ISSN 1550-7998. - 90:1(2014 Jul 25), pp. 012012.1-012012.15. [10.1103/PhysRevD.90.012012]

Muons in air showers at the Pierre Auger Observatory : measurement of atmospheric production depth

A. Aab;P. Abreu;M. Aglietta;M. Ahlers;E. J. Ahn;I. Al Samarai;I. F. M. Albuquerque;I. Allekotte;J. Allen;P. Allison;A. Almela;J. Alvarez Castillo;J. Alvarez Muñiz;R. Alves Batista;M. Ambrosio;A. Aminaei;L. Anchordoqui;S. Andringa;C. Aramo;F. Arqueros;H. Asorey;P. Assis;J. Aublin;M. Ave;M. Avenier;G. Avila;A. M. Badescu;K. B. Barber;J. Bäuml;C. Baus;J. J. Beatty;K. H. Becker;J. A. Bellido;C. Berat;X. Bertou;P. L. Biermann;P. Billoir;F. Blanco;M. Blanco;C. Bleve;H. Blümer;M. Boháčová;D. Boncioli;C. Bonifazi;R. Bonino;N. Borodai;J. Brack;I. Brancus;P. Brogueira;W. C. Brown;P. Buchholz;A. Bueno;M. Buscemi;K. S. Caballero Mora;B. Caccianiga;L. Caccianiga;M. Candusso;L. Caramete;R. Caruso;A. Castellina;G. Cataldi;L. Cazon;R. Cester;A. G. Chavez;S. H. Cheng;A. Chiavassa;J. A. Chinellato;J. Chudoba;M. Cilmo;R. W. Clay;G. Cocciolo;R. Colalillo;L. Collica;M. R. Coluccia;R. Conceição;F. Contreras;M. J. Cooper;S. Coutu;C. E. Covault;A. Criss;J. Cronin;A. Curutiu;R. Dallier;B. Daniel;S. Dasso;K. Daumiller;B. R. Dawson;R. M. de Almeida;M. De Domenico;S. J. de Jong;J. R. T. de Mello Neto;I. De Mitri;J. de Oliveira;V. de Souza;L. del Peral;O. Deligny;H. Dembinski;N. Dhital;C. Di Giulio;A. Di Matteo;J. C. Diaz;M. L. Díaz Castro;P. N. Diep;F. Diogo;C. Dobrigkeit;W. Docters;J. C. D'Olivo;P. N. Dong;A. Dorofeev;M. T. Dova;J. Ebr;R. Engel;M. Erdmann;M. Erfani;C. O. Escobar;J. Espadanal;A. Etchegoyen;P. Facal San Luis;H. Falcke;K. Fang;G. Farrar;A. C. Fauth;N. Fazzini;A. P. Ferguson;M. Fernandes;B. Fick;J. M. Figueira;A. Filevich;A. Filipčič;B. D. Fox;O. Fratu;U. Fröhlich;B. Fuchs;T. Fuji;R. Gaior;B. García;S. T. Garcia Roca;D. Garcia Gamez;D. Garcia Pinto;G. Garilli;A. Gascon Bravo;F. Gate;H. Gemmeke;P. L. Ghia;U. Giaccari;M. Giammarchi;M. Giller;C. Glaser;H. Glass;F. Gomez Albarracin;M. Gómez Berisso;P. F. Gómez Vitale;P. Gonçalves;J. G. Gonzalez;B. Gookin;A. Gorgi;P. Gorham;P. Gouffon;S. Grebe;N. Griffith;A. F. Grillo;T. D. Grubb;Y. Guardincerri;F. Guarino;G. P. Guedes;P. Hansen;D. Harari;T. A. Harrison;J. L. Harton;Q. D. Hasankiadeh;A. Haungs;T. Hebbeker;D. Heck;P. Heimann;A. E. Herve;G. C. Hill;C. Hojvat;N. Hollon;E. Holt;P. Homola;J. R. Hörandel;P. Horvath;M. Hrabovský;D. Huber;T. Huege;A. Insolia;P. G. Isar;K. Islo;I. Jandt;S. Jansen;C. Jarne;M. Josebachuili;A. Kääpä;O. Kambeitz;K. H. Kampert;P. Kasper;I. Katkov;B. Kégl;B. Keilhauer;A. Keivani;E. Kemp;R. M. Kieckhafer;H. O. Klages;M. Kleifges;J. Kleinfeller;R. Krause;N. Krohm;O. Krömer;D. Kruppke Hansen;D. Kuempel;N. Kunka;G. La Rosa;D. LaHurd;L. Latronico;R. Lauer;M. Lauscher;P. Lautridou;S. Le Coz;M. S. A. B. Leão;D. Lebrun;P. Lebrun;M. A. Leigui de Oliveira;A. Letessier Selvon;I. Lhenry Yvon;K. Link;R. López;A. Lopez Agüera;K. Louedec;J. Lozano Bahilo;L. Lu;A. Lucero;M. Ludwig;H. Lyberis;M. C. Maccarone;M. Malacari;S. Maldera;J. Maller;D. Mandat;P. Mantsch;A. G. Mariazzi;V. Marin;I. C. Mariş;G. Marsella;D. Martello;L. Martin;H. Martinez;O. Martínez Bravo;D. Martraire;J. J. Masías Meza;H. J. Mathes;S. Mathys;A. J. Matthews;J. Matthews;G. Matthiae;D. Maurel;D. Maurizio;E. Mayotte;P. O. Mazur;C. Medina;G. Medina Tanco;M. Melissas;D. Melo;E. Menichetti;A. Menshikov;S. Messina;R. Meyhandan;S. Mićanović;M. I. Micheletti;L. Middendorf;I. A. Minaya;L. Miramonti;B. Mitrica;L. Molina Bueno;S. Mollerach;M. Monasor;D. Monnier Ragaigne;F. Montanet;C. Morello;J. C. Moreno;M. Mostafá;C. A. Moura;M. A. Muller;G. Müller;M. Münchmeyer;R. Mussa;G. Navarra;S. Navas;P. Necesal;L. Nellen;A. Nelles;J. Neuser;M. Niechciol;L. Niemietz;T. Niggemann;D. Nitz;D. Nosek;V. Novotny;L. Nožka;L. Ochilo;A. Olinto;M. Oliveira;M. Ortiz;N. Pacheco;D. Pakk Selmi Dei;M. Palatka;J. Pallotta;N. Palmieri;P. Papenbreer;G. Parente;A. Parra;S. Pastor;T. Paul;M. Pech;J. Pȩkala;R. Pelayo;I. M. Pepe;L. Perrone;R. Pesce;E. Petermann;C. Peters;S. Petrera;A. Petrolini;Y. Petrov;R. Piegaia;T. Pierog;P. Pieroni;M. Pimenta;V. Pirronello;M. Platino;M. Plum;A. Porcelli;C. Porowski;P. Privitera;M. Prouza;V. Purrello;E. J. Quel;S. Querchfeld;S. Quinn;J. Rautenberg;O. Ravel;D. Ravignani;B. Revenu;J. Ridky;S. Riggi;M. Risse;P. Ristori;V. Rizi;J. Roberts;W. Rodrigues de Carvalho;I. Rodriguez Cabo;G. Rodriguez Fernandez;J. Rodriguez Rojo;M. D. Rodríguez Frías;G. Ros;J. Rosado;T. Rossler;M. Roth;E. Roulet;A. C. Rovero;C. Rühle;S. J. Saffi;A. Saftoiu;F. Salamida;H. Salazar;F. Salesa Greus;G. Salina;F. Sánchez;P. Sanchez Lucas;C. E. Santo;E. Santos;E. M. Santos;F. Sarazin;B. Sarkar;R. Sarmento;R. Sato;N. Scharf;V. Scherini;H. Schieler;P. Schiffer;A. Schmidt;O. Scholten;H. Schoorlemmer;P. Schovánek;A. Schulz;J. Schulz;S. J. Sciutto;A. Segreto;M. Settimo;A. Shadkam;R. C. Shellard;I. Sidelnik;G. Sigl;O. Sima;A. Śmiałkowski;R. Šmída;G. R. Snow;P. Sommers;J. Sorokin;R. Squartini;Y. N. Srivastava;S. Stanič;J. Stapleton;J. Stasielak;M. Stephan;A. Stutz;F. Suarez;T. Suomijärvi;A. D. Supanitsky;M. S. Sutherland;J. Swain;Z. Szadkowski;M. Szuba;O. A. Taborda;A. Tapia;M. Tartare;N. T. Thao;V. M. Theodoro;J. Tiffenberg;C. Timmermans;C. J. Todero Peixoto;G. Toma;L. Tomankova;B. Tomé;A. Tonachini;G. Torralba Elipe;D. Torres Machado;P. Travnicek;E. Trovato;M. Tueros;R. Ulrich;M. Unger;M. Urban;J. F. Valdés Galicia;I. Valiño;L. Valore;G. van Aar;A. M. van den Berg;S. van Velzen;A. van Vliet;E. Varela;B. Vargas Cárdenas;G. Varner;J. R. Vázquez;R. A. Vázquez;D. Veberič;V. Verzi;J. Vicha;M. Videla;L. Villaseñor;B. Vlcek;H. Wahlberg;O. Wainberg;D. Walz;A. A. Watson;M. Weber;K. Weidenhaupt;A. Weindl;F. Werner;B. J. Whelan;A. Widom;L. Wiencke;B. Wilczyńska;H. Wilczyński;M. Will;C. Williams;T. Winchen;D. Wittkowski;B. Wundheiler;S. Wykes;T. Yamamoto;T. Yapici;P. Younk;G. Yuan;A. Yushkov;B. Zamorano;E. Zas;D. Zavrtanik;M. Zavrtanik;I. Zaw;A. Zepeda;J. Zhou;Y. Zhu;M. Zimbres Silva;M. Ziolkowski

2014

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 Xμmax as the depth along the shower axis where the production of muons reaches maximum. We explore the potentiality of Xμmax 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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	Parole chiave
	
			ultra high energy cosmic rays ; Auger ; muons
		
	Settori scientifico-disciplinari dell'articolo
	
			Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
Settore FIS/05 - Astronomia e Astrofisica
		
	Data di pubblicazione
	
			25-lug-2014
		
	Rivista in ANCE
	
			PHYSICAL REVIEW D, PARTICLES, FIELDS, GRAVITATION, AND COSMOLOGY
		
	DOI
	
			https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.90.012012
		
	Tipologia
	
			Article (author)
		
	Appare nelle tipologie:
	
			01 - Articolo su periodico

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