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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	Presenza di coautori internazionali
	
			Sì
		
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			English
		
	Parole chiave
	
			fluorescence yield; energy-loss; detector; flux
		
	Settori scientifico-disciplinari dell'articolo
	
			Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
Settore FIS/05 - Astronomia e Astrofisica
		
	Tipo
	
			Articolo
		
	Revisione (peer review)
	
			Esperti anonimi
		
	Classificazione in base al tipo di ricerca
	
			Ricerca di base
		
	Classificazione della pubblicazione
	
			Pubblicazione scientifica
		
	Data di pubblicazione
	
			ott-2016
		
	Rivista in ANCE
	
			PHYSICAL REVIEW D
		
	Editore
	
			American Physical Society
		
	Volume o annata
	
			94
		
	Fascicolo
	
			8
		
	Numero dell'articolo
	
			082002
		
	Pagina iniziale
	
			1
		
	Pagina finale
	
			12
		
	Numero di pagine
	
			12
		
	Stato di pubblicazione
	
			Pubblicato
		
	Rilevanza del periodico
	
			Periodico con rilevanza internazionale
		
	DOI
	
			https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.94.082002
		
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	Identificativo ISI
	
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			2-s2.0-84994423094
		
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			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]
		
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			open
		
	Tipologia
	
			Prodotti della ricerca::01 - Articolo su periodico
		
	Numero autori
	
			413
		
	Tipologia sito docente
	
			262
		
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			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. 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