Search for ultrarelativistic magnetic monopoles with the Pierre Auger observatory

Aab, A.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Al Samarai, I.; Albuquerque, I.F.M.; Allekotte, I.; 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.; Balaceanu, A.; Barreira Luz, R.J.; 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.; 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.; Cester, R.; 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.; De Mauro, G.; De Mello Neto, J.R.T.; De Mitri, I.; De Oliveira, J.; De Souza, V.; Debatin, J.; Deligny, O.; 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.; 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.; Glass, H.; Golup, G.; Gómez Berisso, M.; Gómez Vitale, P.F.; González, N.; Gookin, B.; Gorgi, A.; Gorham, P.; Gouffon, 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.; Hasankiadeh, Q.; 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.; Kasper, P.; Katkov, I.; Keilhauer, B.; Kemp, E.; Kemp, J.; 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.; Lauscher, M.; Lebrun, P.; Legumina, R.; Leigui De Oliveira, M.A.; Letessier Selvon, A.; Lhenry Yvon, I.; Link, K.; Lopes, L.; López, R.; López Casado, A.; Luce, Q.; Lucero, A.; Malacari, M.; Mallamaci, M.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A.G.; 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.; Mayotte, E.; Mazur, P.O.; Medina, C.; Medina Tanco, G.; Melo, D.; Menshikov, A.; Messina, S.; Micheletti, M.I.; Middendorf, L.; Minaya, I.A.; Miramonti, L.; Mitrica, B.; Mockler, D.; Molina Bueno, L.; Mollerach, S.; Montanet, F.; Morello, C.; Mostafá, M.; Müller, G.; Muller, M.A.; Müller, S.; Naranjo, I.; Nellen, L.; 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.; Pkala, J.; Pelayo, R.; Peña Rodriguez, J.; Pereira, L.A.S.; 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.; Reinert, D.; Revenu, B.; Ridky, J.; Risse, M.; Ristori, P.; Rizi, V.; Rodrigues De Carvalho, W.; Rodriguez Fernandez, G.; Rodriguez Rojo, J.; Rogozin, D.; Roth, M.; Roulet, E.; Rovero, A.C.; Saffi, S.J.; Saftoiu, A.; Salamida, F.; 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, 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.; Suarez Durán, M.; Sudholz, T.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A.D.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Taboada, A.; Taborda, O.A.; Tapia, A.; Theodoro, V.M.; Timmermans, C.; Todero Peixoto, C.J.; Tomankova, L.; Tomé, B.; orralba Elipe, G.T.; Torres Machado, D.; Torri, M.; Travnicek, P.; Trini, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; 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.; Vergara Quispe, I.D.; 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.; Wittkowski, D.; Wundheiler, B.; Wykes, S.; Yang, L.; Yelos, D.; Yushkov, A.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zepeda, A.; Zimmermann, B.; Ziolkowski, M.; Zong, Z.; Zuccarello, F.

doi:10.1103/PhysRevD.94.082002

We present a search for ultrarelativistic magnetic monopoles with the Pierre Auger observatory. Such particles, possibly a relic of phase transitions in the early Universe, would deposit a large amount of energy along their path through the atmosphere, comparable to that of ultrahigh-energy cosmic rays (UHECRs). The air-shower profile of a magnetic monopole can be effectively distinguished by the fluorescence detector from that of standard UHECRs. No candidate was found in the data collected between 2004 and 2012, with an expected background of less than 0.1 event from UHECRs. The corresponding 90% confidence level (C.L.) upper limits on the flux of ultrarelativistic magnetic monopoles range from 10-19(cm2 sr s)-1 for a Lorentz factor γ=109 to 2.5×10-21(cm2 sr s)-1 for γ=1012. These results - the first obtained with a UHECR detector - improve previously published limits by up to an order of magnitude.

Search for ultrarelativistic magnetic monopoles with the Pierre Auger observatory / A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, I. Al Samarai, I.F.M. Albuquerque, I. Allekotte, 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, A. Balaceanu, R.J. Barreira Luz, 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, 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, R. Cester, 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. De Mauro, J.R.T. De Mello Neto, I. De Mitri, J. De Oliveira, V. De Souza, J. Debatin, O. Deligny, 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. 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, H. Glass, G. Golup, M. Gómez Berisso, P.F. Gómez Vitale, N. González, B. Gookin, A. Gorgi, P. Gorham, P. Gouffon, 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, 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, P. Kasper, 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. Kukec Mezek, N. Kunka, A. Kuotb Awad, D. Lahurd, M. Lauscher, P. Lebrun, R. Legumina, M.A. Leigui De Oliveira, A. Letessier Selvon, I. Lhenry Yvon, K. Link, L. Lopes, R. López, A. López Casado, Q. Luce, A. Lucero, M. Malacari, M. Mallamaci, D. Mandat, P. Mantsch, A.G. Mariazzi, 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, E. Mayotte, P.O. Mazur, C. Medina, G. Medina Tanco, D. Melo, A. Menshikov, S. Messina, M.I. Micheletti, L. Middendorf, I.A. Minaya, L. Miramonti, B. Mitrica, D. Mockler, L. Molina Bueno, S. Mollerach, F. Montanet, C. Morello, M. Mostafá, G. Müller, M.A. Muller, S. Müller, I. Naranjo, L. Nellen, 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. Pkala, R. Pelayo, J. Peña Rodriguez, L.A.S. Pereira, 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, D. Reinert, B. Revenu, J. Ridky, M. Risse, P. Ristori, V. Rizi, W. Rodrigues De Carvalho, G. Rodriguez Fernandez, J. Rodriguez Rojo, D. Rogozin, M. Roth, E. Roulet, A.C. Rovero, S.J. Saffi, A. Saftoiu, F. Salamida, 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.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. Suarez 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. Todero Peixoto, L. Tomankova, B. Tomé, G.T. orralba Elipe, D. Torres Machado, M. Torri, P. Travnicek, M. Trini, R. Ulrich, M. Unger, M. Urban, 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, I.D. Vergara 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, D. Wittkowski, B. Wundheiler, S. Wykes, L. Yang, D. Yelos, A. Yushkov, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, A. Zepeda, B. Zimmermann, M. Ziolkowski, Z. Zong, F. Zuccarello. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - 94:8(2016 Oct), pp. 082002.1-082002.12. [10.1103/PhysRevD.94.082002]

Search for ultrarelativistic magnetic monopoles with the Pierre Auger observatory

A. Aab;P. Abreu;M. Aglietta;I. Al Samarai;I. F. M. Albuquerque;I. Allekotte;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;A. Balaceanu;R. J. Barreira Luz;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;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;R. Cester;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. De Mauro;J. R. T. De Mello Neto;I. De Mitri;J. De Oliveira;V. De Souza;J. Debatin;O. Deligny;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. 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;H. Glass;G. Golup;M. Gómez Berisso;P. F. Gómez Vitale;N. González;B. Gookin;A. Gorgi;P. Gorham;P. Gouffon;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;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;P. Kasper;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. Kukec Mezek;N. Kunka;A. Kuotb Awad;D. Lahurd;M. Lauscher;P. Lebrun;R. Legumina;M. A. Leigui De Oliveira;A. Letessier Selvon;I. Lhenry Yvon;K. Link;L. Lopes;R. López;A. López Casado;Q. Luce;A. Lucero;M. Malacari;M. Mallamaci;D. Mandat;P. Mantsch;A. G. Mariazzi;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;E. Mayotte;P. O. Mazur;C. Medina;G. Medina Tanco;D. Melo;A. Menshikov;S. Messina;M. I. Micheletti;L. Middendorf;I. A. Minaya;L. Miramonti;B. Mitrica;D. Mockler;L. Molina Bueno;S. Mollerach;F. Montanet;C. Morello;M. Mostafá;G. Müller;M. A. Muller;S. Müller;I. Naranjo;L. Nellen;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. Pkala;R. Pelayo;J. Peña Rodriguez;L. A. S. Pereira;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;D. Reinert;B. Revenu;J. Ridky;M. Risse;P. Ristori;V. Rizi;W. Rodrigues De Carvalho;G. Rodriguez Fernandez;J. Rodriguez Rojo;D. Rogozin;M. Roth;E. Roulet;A. C. Rovero;S. J. Saffi;A. Saftoiu;F. Salamida;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. 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. Suarez 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. Todero Peixoto;L. Tomankova;B. Tomé;G. T. orralba Elipe;D. Torres Machado;M. Torri;P. Travnicek;M. Trini;R. Ulrich;M. Unger;M. Urban;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;I. D. Vergara 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;D. Wittkowski;B. Wundheiler;S. Wykes;L. Yang;D. Yelos;A. Yushkov;E. Zas;D. Zavrtanik;M. Zavrtanik;A. Zepeda;B. Zimmermann;M. Ziolkowski;Z. Zong;F. Zuccarello

2016

Abstract

We present a search for ultrarelativistic magnetic monopoles with the Pierre Auger observatory. Such particles, possibly a relic of phase transitions in the early Universe, would deposit a large amount of energy along their path through the atmosphere, comparable to that of ultrahigh-energy cosmic rays (UHECRs). The air-shower profile of a magnetic monopole can be effectively distinguished by the fluorescence detector from that of standard UHECRs. No candidate was found in the data collected between 2004 and 2012, with an expected background of less than 0.1 event from UHECRs. The corresponding 90% confidence level (C.L.) upper limits on the flux of ultrarelativistic magnetic monopoles range from 10-19(cm2 sr s)-1 for a Lorentz factor γ=109 to 2.5×10-21(cm2 sr s)-1 for γ=1012. These results - the first obtained with a UHECR detector - improve previously published limits by up to an order of magnitude.

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	Parole chiave
	
				fluorescence yield; energy-loss; detector; flux
			
	Settori scientifico-disciplinari dell'articolo (sola visualizzazione)
	
				Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
Settore FIS/05 - Astronomia e Astrofisica
			
	Data di pubblicazione
	
				ott-2016
			
	Rivista in ANCE
	
				PHYSICAL REVIEW D
			
	DOI
	
				https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.94.082002
			
	Tipologia
	
				Article (author)
			
	Appare nelle tipologie:
	
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