Testing Hadronic Interactions at Ultrahigh Energies with Air Showers Measured by the Pierre Auger Observatory

Aab, A.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Ahn, E.J.; Al Samarai, I.; Albuquerque, I.F.M.; Allekotte, I.; Allen, J.D.; Allison, P.; Almela, A.; Alvarez Castillo, J.; Alvarez Muñiz, J.; Ambrosio, M.; Anastasi, G.A.; Anchordoqui, L.; Andrada, B.; Andringa, S.; Aramo, C.; Arqueros, F.; Arsene, N.; Asorey, H.; Assis, P.; Aublin, J.; Avila, G.; Badescu, A.M.; Baus, C.; Beatty, J.J.; Becker, K.H.; Bellido, J.A.; Berat, C.; Bertaina, M.E.; Bertou, X.; Biermann, P.L.; Billoir, P.; Biteau, J.; Blaess, S.G.; Blanco, A.; Blazek, J.; Bleve, C.; Blümer, H.; Boháčová, M.; Boncioli, D.; Bonifazi, C.; Borodai, N.; Botti, A.M.; Brack, J.; Brancus, I.; Bretz, T.; Bridgeman, A.; Briechle, F.L.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buitink, S.; Buscemi, M.; Caballero Mora, K.S.; Caccianiga, B.; Caccianiga, L.; Cancio, A.; Canfora, F.; Caramete, L.; Caruso, R.; Castellina, A.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Cester, R.; Chavez, A.G.; Chiavassa, A.; Chinellato, J.A.; Chirinos Diaz, J.C.; Chudoba, J.; Clay, R.W.; Colalillo, R.; Coleman, A.; Collica, L.; Coluccia, M.R.; Conceição, R.; Contreras, F.; Cooper, M.J.; Coutu, S.; Covault, C.E.; Cronin, J.; Dallier, R.; D'Amico, S.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B.R.; De Almeida, R.M.; De Jong, S.J.; De Mauro, G.; De Mello Neto, J.R.T.; De Mitri, I.; De Oliveira, J.; De Souza, V.; Debatin, J.; Del Peral, L.; Deligny, O.; Dhital, N.; Di Giulio, C.; Di Matteo, A.; Díaz Castro, M.L.; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; D'Olivo, J.C.; Dorofeev, A.; Dos Anjos, R.C.; Dova, M.T.; Dundovic, A.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Erfani, M.; Escobar, C.O.; Espadanal, J.; Etchegoyen, A.; Falcke, H.; Fang, K.; Farrar, G.R.; Fauth, A.C.; Fazzini, N.; Ferguson, A.P.; Fick, B.; Figueira, J.M.; Filevich, A.; Filipčič, A.; Fratu, O.; Freire, M.M.; Fujii, T.; Fuster, A.; Gallo, F.; García, B.; Garcia Pinto, D.; Gate, F.; Gemmeke, H.; Gherghel Lascu, A.; Ghia, P.L.; Giaccari, U.; Giammarchi, M.; Giller, M.; Głas, D.; Glaser, C.; Glass, H.; Golup, G.; Gómez Berisso, M.; Gómez Vitale, P.F.; González, N.; Gookin, B.; Gordon, J.; Gorgi, A.; Gorham, P.; Gouffon, P.; Griffith, N.; Grillo, A.F.; Grubb, T.D.; Guarino, F.; Guedes, G.P.; Hampel, M.R.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T.A.; Harton, J.L.; Hasankiadeh, Q.; 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.; Huege, T.; Hulsman, J.; Insolia, A.; Isar, P.G.; Jandt, I.; Jansen, S.; Jarne, C.; Johnsen, J.A.; Josebachuili, M.; Kääpä, A.; Kambeitz, O.; Kampert, K.H.; Kasper, P.; Katkov, I.; Keilhauer, B.; Kemp, E.; Kieckhafer, R.M.; Klages, H.O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Krause, R.; Krohm, N.; Kuempel, D.; Kukec Mezek, G.; Kunka, N.; Kuotb Awad, A.; Lahurd, D.; Latronico, L.; Lauscher, M.; Lautridou, P.; Lebrun, P.; Legumina, R.; Leigui De Oliveira, M.A.; Letessier Selvon, A.; Lhenry Yvon, I.; Link, K.; Lopes, L.; López, R.; López Casado, A.; Lucero, A.; Malacari, M.; Mallamaci, M.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A.G.; Marin, V.; Mariş, I.C.; Marsella, G.; Martello, D.; Martinez, H.; Martínez Bravo, O.; Masías Meza, J.J.; Mathes, H.J.; Mathys, S.; Matthews, J.; Matthews, J.A.J.; Matthiae, G.; Maurizio, D.; Mayotte, E.; Mazur, P.O.; Medina, C.; Medina Tanco, G.; Mello, V.B.B.; Melo, D.; Menshikov, A.; Messina, S.; Micheletti, M.I.; Middendorf, L.; Minaya, I.A.; Miramonti, L.; Mitrica, B.; Molina Bueno, L.; Mollerach, S.; Montanet, F.; Morello, C.; Mostafá, M.; Moura, C.A.; Müller, G.; Muller, M.A.; Müller, S.; Naranjo, I.; Navas, S.; Necesal, P.; Nellen, L.; Nelles, A.; Neuser, J.; Nguyen, P.H.; Niculescu Oglinzanu, M.; Niechciol, M.; Niemietz, L.; Niggemann, T.; Nitz, D.; Nosek, D.; Novotny, V.; Nožka, H.; Núñez, L.A.; Ochilo, L.; Oikonomou, F.; Olinto, A.; Pakk Selmi Dei, D.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Papenbreer, P.; Parente, G.; Parra, A.; Paul, T.; Pech, M.; Pedreira, F.; Pȩkala, J.; Pelayo, R.; Peña Rodriguez, J.; Pepe, I.M.; Pereira, L.A.S.; Perrone, L.; Petermann, E.; Peters, C.; Petrera, S.; Phuntsok, J.; Piegaia, R.; Pierog, T.; Pieroni, P.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Plum, M.; Porowski, C.; Prado, R.R.; Privitera, P.; Prouza, M.; Quel, E.J.; Querchfeld, S.; Quinn, S.; Rautenberg, J.; Ravel, O.; Ravignani, D.; Revenu, B.; Ridky, J.; Risse, M.; Ristori, P.; Rizi, V.; Rodrigues De Carvalho, W.; Rodriguez Rojo, J.; Rodríguez Frías, M.D.; Rogozin, D.; Rosado, J.; Roth, M.; Roulet, E.; Rovero, A.C.; Saffi, S.J.; Saftoiu, A.; Salazar, H.; Saleh, A.; Salesa Greus, F.; Salina, G.; Sanabria Gomez, J.D.; Sánchez, F.; Sanchez Lucas, P.; Santos, E.M.; Santos, E.; Sarazin, F.; Sarkar, B.; Sarmento, R.; Sarmiento Cano, C.; Sato, R.; Scarso, C.; Schauer, M.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schmidt, D.; Scholten, O.; Schoorlemmer, H.; Schovánek, P.; Schröder, F.G.; Schulz, A.; Schulz, J.; Schumacher, J.; Sciutto, S.J.; Segreto, A.; Settimo, M.; Shadkam, A.; Shellard, R.C.; Sigl, G.; Sima, O.; Śmiałkowski, A.; Šmída, R.; Snow, G.R.; Sommers, P.; Sonntag, S.; Sorokin, J.; Squartini, R.; Stanca, D.; Stanič, S.; Stapleton, J.; Stasielak, J.; Strafella, F.; Stutz, A.; Suarez, F.; Suarez Durán, M.; Sudholz, T.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A.D.; Sutherland, M.S.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Taborda, O.A.; Tapia, A.; Tepe, A.; Theodoro, V.M.; Timmermans, C.; Todero Peixoto, C.J.; Tomankova, L.; Tomé, B.; Tonachini, A.; Torralba Elipe, G.; Torres Machado, D.; Travnicek, P.; Trini, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Valbuena Delgado, A.; Valdés Galicia, J.F.; Valiño, I.; Valore, L.; Van Aar, G.; Van Bodegom, P.; Van Den Berg, A.M.; 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.; Vorobiov, S.; Wahlberg, H.; Wainberg, O.; Walz, D.; Watson, A.A.; Weber, M.; Weindl, A.; Wiencke, L.; Wilczyński, H.; Winchen, T.; Wittkowski, D.; Wundheiler, B.; Wykes, S.; Yang, L.; Yapici, T.; Yelos, D.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zepeda, A.; Zimmermann, B.; Ziolkowski, M.; Zong, Z.; Zuccarello, F.

doi:10.1103/PhysRevLett.117.192001

Ultrahigh energy cosmic ray air showers probe particle physics at energies beyond the reach of accelerators. Here we introduce a new method to test hadronic interaction models without relying on the absolute energy calibration, and apply it to events with primary energy 6-16 EeV (ECM=110-170 TeV), whose longitudinal development and lateral distribution were simultaneously measured by the Pierre Auger Observatory. The average hadronic shower is 1.33±0.16 (1.61±0.21) times larger than predicted using the leading LHC-tuned models EPOS-LHC (QGSJetII-04), with a corresponding excess of muons.

Testing Hadronic Interactions at Ultrahigh Energies with Air Showers Measured by the Pierre Auger Observatory / A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, E.J. Ahn, I. Al Samarai, I.F.M. Albuquerque, I. Allekotte, J.D. Allen, P. Allison, A. Almela, J. Alvarez Castillo, J. Alvarez Muñiz, M. Ambrosio, 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, C. Baus, 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, H. Blümer, 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, B. Caccianiga, L. Caccianiga, A. Cancio, F. Canfora, L. Caramete, R. Caruso, A. Castellina, G. Cataldi, L. Cazon, R. Cester, A.G. Chavez, A. Chiavassa, J.A. Chinellato, J.C. Chirinos Diaz, 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, R. Dallier, 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, L. Del Peral, O. Deligny, N. Dhital, C. Di Giulio, A. Di Matteo, M.L. Díaz Castro, F. Diogo, C. Dobrigkeit, J.C. D'Olivo, A. Dorofeev, 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, K. Fang, G.R. Farrar, A.C. Fauth, N. Fazzini, A.P. Ferguson, B. Fick, J.M. Figueira, A. Filevich, A. Filipčič, O. Fratu, M.M. Freire, T. Fujii, A. Fuster, F. Gallo, B. García, D. Garcia Pinto, F. Gate, H. Gemmeke, A. Gherghel Lascu, P.L. Ghia, U. Giaccari, M. Giammarchi, M. Giller, D. Głas, C. Glaser, H. Glass, G. Golup, M. Gómez Berisso, P.F. Gómez Vitale, N. González, B. Gookin, J. Gordon, A. Gorgi, P. Gorham, P. Gouffon, N. Griffith, A.F. Grillo, T.D. Grubb, F. Guarino, G.P. Guedes, M.R. Hampel, P. Hansen, D. Harari, T.A. Harrison, J.L. Harton, Q. 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, T. Huege, J. Hulsman, A. Insolia, P.G. Isar, I. Jandt, S. Jansen, C. Jarne, J.A. Johnsen, M. Josebachuili, A. Kääpä, O. Kambeitz, K.H. Kampert, P. Kasper, I. Katkov, B. Keilhauer, E. 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, L. Latronico, M. Lauscher, P. Lautridou, P. Lebrun, R. Legumina, M.A. Leigui De Oliveira, A. Letessier Selvon, I. Lhenry Yvon, K. Link, L. Lopes, R. López, A. López Casado, A. Lucero, M. Malacari, M. Mallamaci, D. Mandat, P. Mantsch, A.G. Mariazzi, V. Marin, 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, D. Maurizio, E. Mayotte, P.O. Mazur, C. Medina, G. Medina Tanco, V.B.B. Mello, D. Melo, A. Menshikov, S. Messina, M.I. Micheletti, L. Middendorf, I.A. Minaya, L. Miramonti, B. Mitrica, L. Molina Bueno, S. Mollerach, F. Montanet, C. Morello, M. Mostafá, C.A. Moura, G. Müller, M.A. Muller, S. Müller, I. Naranjo, S. Navas, P. Necesal, L. Nellen, A. Nelles, J. Neuser, 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, D. Pakk Selmi Dei, M. Palatka, J. Pallotta, P. Papenbreer, G. Parente, A. Parra, T. Paul, M. Pech, F. Pedreira, J. Pȩkala, R. Pelayo, J. Peña Rodriguez, I.M. Pepe, L.A.S. Pereira, L. Perrone, E. Petermann, 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, J. Rautenberg, O. Ravel, D. Ravignani, B. Revenu, J. Ridky, M. Risse, P. Ristori, V. Rizi, W. Rodrigues De Carvalho, J. Rodriguez Rojo, M.D. Rodríguez Frías, D. Rogozin, J. Rosado, M. Roth, E. Roulet, A.C. Rovero, S.J. Saffi, A. Saftoiu, H. Salazar, A. Saleh, F. Salesa Greus, G. Salina, J.D. Sanabria Gomez, F. Sánchez, P. Sanchez Lucas, E.M. Santos, E. Santos, F. Sarazin, B. Sarkar, R. Sarmento, C. Sarmiento Cano, R. Sato, C. Scarso, M. Schauer, V. Scherini, H. Schieler, D. Schmidt, O. Scholten, H. Schoorlemmer, 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, O. Sima, A. Śmiałkowski, R. Šmída, G.R. Snow, P. Sommers, S. Sonntag, J. Sorokin, R. Squartini, D. Stanca, S. Stanič, J. Stapleton, J. Stasielak, F. Strafella, A. Stutz, F. Suarez, M. Suarez Durán, T. Sudholz, T. Suomijärvi, A.D. Supanitsky, M.S. Sutherland, J. Swain, Z. Szadkowski, O.A. Taborda, A. Tapia, A. Tepe, V.M. Theodoro, C. Timmermans, C.J. Todero Peixoto, L. Tomankova, B. Tomé, A. Tonachini, G. Torralba Elipe, D. Torres Machado, P. Travnicek, M. Trini, R. Ulrich, M. Unger, M. Urban, A. Valbuena Delgado, 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, V. Verzi, J. Vicha, M. Videla, L. Villaseñor, S. Vorobiov, H. Wahlberg, O. Wainberg, D. Walz, A.A. Watson, M. Weber, A. Weindl, L. Wiencke, H. Wilczyński, T. Winchen, D. Wittkowski, B. Wundheiler, S. Wykes, L. Yang, T. Yapici, D. Yelos, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, A. Zepeda, B. Zimmermann, M. Ziolkowski, Z. Zong, F. Zuccarello. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - 117:19(2016 Nov 04), pp. 192001.1-192001.9. [10.1103/PhysRevLett.117.192001]

Testing Hadronic Interactions at Ultrahigh Energies with Air Showers Measured by the Pierre Auger Observatory

A. Aab;P. Abreu;M. Aglietta;E. J. Ahn;I. Al Samarai;I. F. M. Albuquerque;I. Allekotte;J. D. Allen;P. Allison;A. Almela;J. Alvarez Castillo;J. Alvarez Muñiz;M. Ambrosio;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;C. Baus;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;H. Blümer;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;B. Caccianiga;L. Caccianiga;A. Cancio;F. Canfora;L. Caramete;R. Caruso;A. Castellina;G. Cataldi;L. Cazon;R. Cester;A. G. Chavez;A. Chiavassa;J. A. Chinellato;J. C. Chirinos Diaz;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;R. Dallier;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;L. Del Peral;O. Deligny;N. Dhital;C. Di Giulio;A. Di Matteo;M. L. Díaz Castro;F. Diogo;C. Dobrigkeit;J. C. D'Olivo;A. Dorofeev;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;K. Fang;G. R. Farrar;A. C. Fauth;N. Fazzini;A. P. Ferguson;B. Fick;J. M. Figueira;A. Filevich;A. Filipčič;O. Fratu;M. M. Freire;T. Fujii;A. Fuster;F. Gallo;B. García;D. Garcia Pinto;F. Gate;H. Gemmeke;A. Gherghel Lascu;P. L. Ghia;U. Giaccari;M. Giammarchi;M. Giller;D. Głas;C. Glaser;H. Glass;G. Golup;M. Gómez Berisso;P. F. Gómez Vitale;N. González;B. Gookin;J. Gordon;A. Gorgi;P. Gorham;P. Gouffon;N. Griffith;A. F. Grillo;T. D. Grubb;F. Guarino;G. P. Guedes;M. R. Hampel;P. Hansen;D. Harari;T. A. Harrison;J. L. Harton;Q. 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;T. Huege;J. Hulsman;A. Insolia;P. G. Isar;I. Jandt;S. Jansen;C. Jarne;J. A. Johnsen;M. Josebachuili;A. Kääpä;O. Kambeitz;K. H. Kampert;P. Kasper;I. Katkov;B. Keilhauer;E. 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;L. Latronico;M. Lauscher;P. Lautridou;P. Lebrun;R. Legumina;M. A. Leigui De Oliveira;A. Letessier Selvon;I. Lhenry Yvon;K. Link;L. Lopes;R. López;A. López Casado;A. Lucero;M. Malacari;M. Mallamaci;D. Mandat;P. Mantsch;A. G. Mariazzi;V. Marin;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;D. Maurizio;E. Mayotte;P. O. Mazur;C. Medina;G. Medina Tanco;V. B. B. Mello;D. Melo;A. Menshikov;S. Messina;M. I. Micheletti;L. Middendorf;I. A. Minaya;L. Miramonti;B. Mitrica;L. Molina Bueno;S. Mollerach;F. Montanet;C. Morello;M. Mostafá;C. A. Moura;G. Müller;M. A. Muller;S. Müller;I. Naranjo;S. Navas;P. Necesal;L. Nellen;A. Nelles;J. Neuser;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;D. Pakk Selmi Dei;M. Palatka;J. Pallotta;P. Papenbreer;G. Parente;A. Parra;T. Paul;M. Pech;F. Pedreira;J. Pȩkala;R. Pelayo;J. Peña Rodriguez;I. M. Pepe;L. A. S. Pereira;L. Perrone;E. Petermann;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;J. Rautenberg;O. Ravel;D. Ravignani;B. Revenu;J. Ridky;M. Risse;P. Ristori;V. Rizi;W. Rodrigues De Carvalho;J. Rodriguez Rojo;M. D. Rodríguez Frías;D. Rogozin;J. Rosado;M. Roth;E. Roulet;A. C. Rovero;S. J. Saffi;A. Saftoiu;H. Salazar;A. Saleh;F. Salesa Greus;G. Salina;J. D. Sanabria Gomez;F. Sánchez;P. Sanchez Lucas;E. M. Santos;E. Santos;F. Sarazin;B. Sarkar;R. Sarmento;C. Sarmiento Cano;R. Sato;C. Scarso;M. Schauer;V. Scherini;H. Schieler;D. Schmidt;O. Scholten;H. Schoorlemmer;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;O. Sima;A. Śmiałkowski;R. Šmída;G. R. Snow;P. Sommers;S. Sonntag;J. Sorokin;R. Squartini;D. Stanca;S. Stanič;J. Stapleton;J. Stasielak;F. Strafella;A. Stutz;F. Suarez;M. Suarez Durán;T. Sudholz;T. Suomijärvi;A. D. Supanitsky;M. S. Sutherland;J. Swain;Z. Szadkowski;O. A. Taborda;A. Tapia;A. Tepe;V. M. Theodoro;C. Timmermans;C. J. Todero Peixoto;L. Tomankova;B. Tomé;A. Tonachini;G. Torralba Elipe;D. Torres Machado;P. Travnicek;M. Trini;R. Ulrich;M. Unger;M. Urban;A. Valbuena Delgado;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;V. Verzi;J. Vicha;M. Videla;L. Villaseñor;S. Vorobiov;H. Wahlberg;O. Wainberg;D. Walz;A. A. Watson;M. Weber;A. Weindl;L. Wiencke;H. Wilczyński;T. Winchen;D. Wittkowski;B. Wundheiler;S. Wykes;L. Yang;T. Yapici;D. Yelos;E. Zas;D. Zavrtanik;M. Zavrtanik;A. Zepeda;B. Zimmermann;M. Ziolkowski;Z. Zong;F. Zuccarello

2016

Abstract

Ultrahigh energy cosmic ray air showers probe particle physics at energies beyond the reach of accelerators. Here we introduce a new method to test hadronic interaction models without relying on the absolute energy calibration, and apply it to events with primary energy 6-16 EeV (ECM=110-170 TeV), whose longitudinal development and lateral distribution were simultaneously measured by the Pierre Auger Observatory. The average hadronic shower is 1.33±0.16 (1.61±0.21) times larger than predicted using the leading LHC-tuned models EPOS-LHC (QGSJetII-04), with a corresponding excess of muons.

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			Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
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	Data di pubblicazione
	
			4-nov-2016
		
	Rivista in ANCE
	
			PHYSICAL REVIEW LETTERS
		
	DOI
	
			https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.192001
		
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