Combined fit of spectrum and composition data as measured by the Pierre Auger Observatory

Aab, A.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Samarai, I.A.; Albuquerque, I.F.M.; Allekotte, I.; Almela, A.; Castillo, J.A.; Alvarez Muñiz, J.; 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.; Balaceanu, A.; Luz, R.J.B.; 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.; 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, L.; Cancio, A.; Canfora, F.; Caramete, L.; Caruso, R.; Castellina, A.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Chavez, A.G.; Chinellato, J.A.; 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.; D'Amico, S.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B.R.; de Almeida, R.M.; de Jong, S.J.; Mauro, G.D.; Neto, J.R.T.D.M.; Mitri, I.D.; de Oliveira, J.; de Souza, V.; Debatin, J.; Deligny, O.; Giulio, C.D.; di Matteo, A.; Castro, M.L.D.; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; D'Olivo, J.C.; Dorosti, Q.; Anjos, R.C.D.; Dova, M.T.; Dundovic, A.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Erfani, M.; Escobar, C.O.; Espadanal, J.; Etchegoyen, A.; Falcke, H.; Farrar, G.; Fauth, A.C.; Fazzini, N.; Fick, B.; Figueira, J.M.; Filipčič, A.; Fratu, O.; Freire, M.M.; Fujii, T.; Fuster, A.; Gaior, R.; García, B.; Garcia Pinto, D.; Gaté, F.; Gemmeke, H.; Gherghel Lascu, A.; Ghia, P.L.; Giaccari, U.; Giammarchi, M.; Giller, M.; Głas, D.; Glaser, C.; Golup, G.; Berisso, M.G.; Vitale, P.F.G.; González, N.; Gorgi, A.; Gorham, P.; Grillo, A.F.; Grubb, T.D.; Guarino, F.; Guedes, G.P.; Hampel, M.R.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T.A.; Harton, J.L.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Heimann, P.; Herve, A.E.; Hill, G.C.; Hojvat, C.; Holt, E.; Homola, P.; Hörandel, J.R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huege, T.; Hulsman, J.; Insolia, A.; Isar, P.G.; Jandt, I.; Jansen, S.; Johnsen, J.A.; Josebachuili, M.; Kääpä, A.; Kambeitz, O.; Kampert, K.H.; Katkov, I.; Keilhauer, B.; Kemp, E.; Kemp, J.; Kieckhafer, R.M.; Klages, H.O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Krause, R.; Krohm, N.; Kuempel, D.; Mezek, G..K.; Kunka, N.; Awad, A..K.; Lahurd, D.; Lauscher, M.; Legumina, R.; de Oliveira, M.A..L.; Letessier Selvon, A.; Lhenry Yvon, I.; Link, K.; Lopes, L.; López, R.; Casado, A.L.; Luce, Q.; Lucero, A.; Malacari, M.; Mallamaci, M.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A.G.; Mariš, I.C.; Marsella, G.; Martello, D.; Martinez, H.; Bravo, O.M.; Meza, J.J.M.; Mathes, H.J.; Mathys, S.; Matthews, J.; Matthews, J.A.J.; Matthiae, G.; Mayotte, E.; Mazur, P.O.; Medina, C.; Medina Tanco, G.; Melo, D.; Menshikov, A.; Micheletti, M.I.; Middendorf, L.; Minaya, I.A.; Miramonti, L.; Mitrica, B.; Mockler, D.; Mollerach, S.; Montanet, F.; Morello, C.; Mostafá, M.; Müller, A.L.; Müller, G.; Muller, M.A.; Müller, S.; Mussa, R.; Naranjo, I.; Nellen, L.; 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.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Papenbreer, P.; Parente, G.; Parra, A.; Paul, T.; Pech, M.; Pedreira, F.; Pȩkala, J.; Pelayo, R.; Peña Rodriguez, J.; Pereira, L.A..S.; Perlín, M.; Perrone, L.; 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.; Ramos Pollan, R.; Rautenberg, J.; Ravignani, D.; Revenu, B.; Ridky, J.; Risse, M.; Ristori, P.; Rizi, V.; de Carvalho, W.R.; Fernandez, G.R.; Rojo, J.R.; Rogozin, D.; Roncoroni, M.J.; Roth, M.; Roulet, E.; Rovero, A.C.; Ruehl, P.; Saffi, S.J.; Saftoiu, A.; Salamida, F.; Salazar, H.; Saleh, A.; Greus, F.S.; Salina, G.; Sánchez, F.; Sanchez Lucas, P.; Santos, E.M.; Santos, E.; Sarazin, F.; Sarmento, R.; Sarmiento, C.A.; Sato, R.; Schauer, M.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schimp, M.; Schmidt, D.; Scholten, O.; 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.; Silli, G.; Sima, O.; Śmiałkowski, A.; Šmída, R.; Snow, G.R.; Sommers, P.; Sonntag, S.; Sorokin, J.; Squartini, R.; Stanca, D.; Stanič, S.; Stasielak, J.; Stassi, P.; Strafella, F.; Suarez, F.; Durán, M.S.; Sudholz, T.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A.D.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Taboada, A.; Taborda, O.A.; Tapia, A.; Theodoro, V.M.; Timmermans, C.; Peixoto, C.J.T.; Tomankova, L.; Tomé, B.; Elipe, G.T.; Travnicek, P.; Trini, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Galicia, J.F.V.; Valiño, I.; Valore, L.; Aar, G.V.; Bodegom, P.V.; Berg, A.M.V.D.; Vliet, A..V.; Varela, E.; Cárdenas, B.V.; Varner, G.; Vázquez, J.R.; Vázquez, R.A.; Veberič, D.; Quispe, I.D.V.; Verzi, V.; Vicha, J.; Villaseñor, L.; Vorobiov, S.; Wahlberg, H.; Wainberg, O.; Walz, D.; Watson, A.A.; Weber, M.; Weindl, A.; Wiencke, L.; Wilczyński, H.; Winchen, T.; Wirtz, M.; Wittkowski, D.; Wundheiler, B.; Yang, L.; Yelos, D.; Yushkov, A.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zepeda, A.; Zimmermann, B.; Ziolkowski, M.; Zong, Z.; Zong, Z.

doi:10.1088/1475-7516/2017/04/038

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 ⋅ 1018 eV, i.e. the region of the all-particle spectrum above the so-called "ankle" feature. The astrophysical model we adopted consists of identical sources uniformly distributed in a comoving volume, where nuclei are accelerated through a rigidity-dependent mechanism. The fit results suggest sources characterized by relatively low maximum injection energies, hard spectra and heavy chemical composition. We also show that uncertainties about physical quantities relevant to UHECR propagation and shower development have a non-negligible impact on the fit results.

Combined fit of spectrum and composition data as measured by the Pierre Auger Observatory / A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, I.A. Samarai, I.F.M. Albuquerque, I. Allekotte, A. Almela, J.A. 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.B. 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.D. Mauro, J.R.T.D.M. Neto, I.D. Mitri, J. de Oliveira, V. de Souza, J. Debatin, O. Deligny, C.D. Giulio, A. di Matteo, M.L.D. Castro, F. Diogo, C. Dobrigkeit, J.C. D'Olivo, Q. Dorosti, R.C.D. 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.G. Berisso, P.F.G. 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..K. Mezek, N. Kunka, A..K. Awad, D. Lahurd, M. Lauscher, R. Legumina, M.A..L. de Oliveira, A. Letessier-Selvon, I. Lhenry-Yvon, K. Link, L. Lopes, R. López, A.L. Casado, Q. Luce, A. Lucero, M. Malacari, M. Mallamaci, D. Mandat, P. Mantsch, A.G. Mariazzi, I.C. Mariš, G. Marsella, D. Martello, H. Martinez, O.M. Bravo, J.J.M. 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. Pȩkala, 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.R. de Carvalho, G.R. Fernandez, J.R. 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.S. 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.S. 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.T. Peixoto, L. Tomankova, B. Tomé, G.T. Elipe, P. Travnicek, M. Trini, R. Ulrich, M. Unger, M. Urban, J.F.V. Galicia, I. Valiño, L. Valore, G.V. Aar, P.V. Bodegom, A.M.V.D. Berg, A..V. Vliet, E. Varela, B.V. Cárdenas, G. Varner, J.R. Vázquez, R.A. Vázquez, D. Veberič, I.D.V. 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, Z. Zong. - In: JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS. - ISSN 1475-7516. - 2017:04(2017), pp. 038.1-038.40.