The energy spectrum of cosmic rays above 6 PeV as measured at the Pierre Auger Observatory

被引:0
作者
Luce, Quentin [1 ]
机构
[1] Karlsruhe Inst Technol KIT, Inst Expt Particle Phys, Karlsruhe, Germany
[2] Observ Pierre Auger, Ave San Martin Norte 304, RA-5613 Malargue, Argentina
来源
ULTRA HIGH ENERGY COSMIC RAYS, UHECR 2022 | 2023年 / 283卷
关键词
DETECTOR;
D O I
10.1051/epjconf/202328302004
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
Since 2004, the Pierre Auger Collaboration has measured, with unprecedented precision, one of the most important features of ultra-high-energy cosmic rays, the energy spectrum. Located in the Southern hemisphere, the Observatory comprises an array of 1660 water-Cherenkov detectors covering 3000 km(2) overlooked by 27 fluorescence telescopes. Five sets of measurements have been used to reconstruct the spectrum from 6 PeV to beyond 100 EeV. The highest-energy events, recorded by surface detectors on a 1500 m triangular grid, are reconstructed differently depending on their inclination (vertical events below 60 degrees and inclined ones above 60 degrees). A cross-check of these measurements is made using 'hybrid events', in which there are simultaneous detections at both the fluorescence detectors and at least one surface detector. Events with energies below 3 EeV have been studied using a nested array with a spacing of 750 m and using the Cherenkov light recorded with three high-elevation telescopes. In this contribution, updated methods for the reconstruction of all events are discussed, together with their associated uncertainties. A combination of all data sets is reported to construct a spectrum above 6 PeV to the highest energies. A detailed discussion of the spectral features will be presented.
引用
收藏
页数:8
相关论文
共 23 条
[1]   The Pierre Auger Cosmic Ray Observatory [J].
Aab, A. ;
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Ahn, E. J. ;
Al Samarai, I. ;
Albert, J. N. ;
Albuquerque, I. F. M. ;
Allekotte, I. ;
Allen, J. ;
Allison, P. ;
Almela, A. ;
Alvarez Castillo, J. ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Batista, R. Alves ;
Ambrosio, M. ;
Aminaei, A. ;
Anchordoqui, L. ;
Andringa, S. ;
Aramo, C. ;
Aranda, V. M. ;
Argiro, S. ;
Arisaka, K. ;
Arneodo, F. ;
Arqueros, F. ;
Asch, T. ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Aublin, J. ;
Ave, M. ;
Avenier, M. ;
Avila, G. ;
Awal, N. ;
Badescu, A. M. ;
Balzer, M. ;
Barber, K. B. ;
Barbosa, A. ;
Barenthien, N. ;
Barkhausen, M. ;
Baeuml, J. ;
Baus, C. ;
Beatty, J. ;
Becker, K. H. ;
Bellido, J. A. ;
BenZvi, S. ;
Berat, C. ;
Bergmann, T. ;
Bertaina, M. E. ;
Biermann, P. L. ;
Bilhaut, R. ;
Billoir, P. .
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2015, 798 :172-213
[2]   Reconstruction of events recorded with the surface detector of the Pierre Auger Observatory [J].
Aab, A. ;
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Albury, J. M. ;
Allekotte, I ;
Almela, A. ;
Alvarez Castillo, J. ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Batista, R. Alves ;
Anastasi, G. A. ;
Anchordoqui, L. ;
Andrada, B. ;
Andringa, S. ;
Aramo, C. ;
Ferreira, P. R. Araujo ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Avila, G. ;
Badescu, A. M. ;
Bakalova, A. ;
Balaceanu, A. ;
Barbato, F. ;
Luz, R. J. Barreira ;
Becker, K. H. ;
Bellido, J. A. ;
Berat, C. ;
Bertaina, M. E. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Billoir, P. ;
Bister, T. ;
Biteau, J. ;
Blanco, A. ;
Blazek, J. ;
Bleve, C. ;
Bohacova, M. ;
Boncioli, D. ;
Bonifazi, C. ;
Arbeletche, L. Bonneau ;
Borodai, N. ;
Botti, A. M. ;
Brack, J. ;
Bretz, T. ;
Bridgeman, A. ;
Briechle, F. L. ;
Buchholz, P. ;
Bueno, A. ;
Buitink, S. ;
Buscemi, M. ;
Caballero-Mora, K. S. .
JOURNAL OF INSTRUMENTATION, 2020, 15 (10)
[3]   Measurement of the cosmic-ray energy spectrum above 2.5 x 1018 eV using the Pierre Auger Observatory [J].
Aab, A. ;
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Albury, J. M. ;
Allekotte, I ;
Almela, A. ;
Castillo, J. Alvarez ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Batista, R. Alves ;
Anastasi, G. A. ;
Anchordoqui, L. ;
Andrada, B. ;
Andringa, S. ;
Aramo, C. ;
Ferreira, P. R. Araujo ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Avila, G. ;
Badescu, A. M. ;
Bakalova, A. ;
Balaceanu, A. ;
Barbato, F. ;
Luz, R. J. Barreira ;
Becker, K. H. ;
Bellido, J. A. ;
Berat, C. ;
Bertaina, M. E. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Bister, T. ;
Biteau, J. ;
Blanco, A. ;
Blazek, J. ;
Bleve, C. ;
Bohacova, M. ;
Boncioli, D. ;
Bonifazi, C. ;
Arbeletche, L. Bonneau ;
Borodai, N. ;
Botti, A. M. ;
Brack, J. ;
Bretz, T. ;
Briechle, F. L. ;
Buchholz, P. ;
Bueno, A. ;
Buitink, S. ;
Buscemi, M. ;
Caballero-Mora, K. S. ;
Caccianiga, L. ;
Calcagni, L. .
PHYSICAL REVIEW D, 2020, 102 (06)
[4]   Features of the Energy Spectrum of Cosmic Rays above 2.5 x 1018 eV Using the Pierre Auger Observatory [J].
Aab, A. ;
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Albury, J. M. ;
Allekotte, I ;
Almela, A. ;
Alvarez Castillo, J. ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Batista, R. Alves ;
Anastasi, G. A. ;
Anchordoqui, L. ;
Andrada, B. ;
Andringa, S. ;
Aramo, C. ;
Ferreira, P. R. Araujo ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Avila, G. ;
Badescu, A. M. ;
Bakalova, A. ;
Balaceanu, A. ;
Barbato, F. ;
Luz, R. J. Barreira ;
Becker, K. H. ;
Bellido, J. A. ;
Berat, C. ;
Bertaina, M. E. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Bister, T. ;
Biteau, J. ;
Blanco, A. ;
Blazek, J. ;
Bleve, C. ;
Bohacova, M. ;
Boncioli, D. ;
Bonifazi, C. ;
Arbeletche, L. Bonneau ;
Borodai, N. ;
Botti, A. M. ;
Brack, J. ;
Bretz, T. ;
Briechle, F. L. ;
Buchholz, P. ;
Bueno, A. ;
Buitink, S. ;
Buscemi, M. ;
Caballero-Mora, K. S. ;
Caccianiga, L. ;
Calcagni, L. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2020, 125 (12)
[5]   Data-driven estimation of the invisible energy of cosmic ray showers with the Pierre Auger Observatory [J].
Aab, A. ;
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Albuquerque, I. F. M. ;
Albury, J. M. ;
Allekotte, I ;
Almela, A. ;
Alvarez Castillo, J. ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Anastasi, G. A. ;
Anchordoqui, L. ;
Andrada, B. ;
Andringa, S. ;
Aramo, C. ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Avila, G. ;
Badescu, A. M. ;
Bakalova, A. ;
Balaceanu, A. ;
Barbato, F. ;
Barreira Luz, R. J. ;
Baur, S. ;
Becker, K. H. ;
Bellido, J. A. ;
Berat, C. ;
Bertaina, M. E. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Biteau, J. ;
Blaess, S. G. ;
Blanco, A. ;
Blazek, J. ;
Bleve, C. ;
Bohacova, M. ;
Boncioli, D. ;
Bonifazi, C. ;
Borodai, N. ;
Botti, A. M. ;
Brack, J. ;
Bretz, T. ;
Bridgeman, A. ;
Briechle, F. L. ;
Buchholz, P. ;
Bueno, A. ;
Buitink, S. ;
Buscemi, M. ;
Caballero-Mora, K. S. ;
Caccianiga, L. ;
Calcagni, L. .
PHYSICAL REVIEW D, 2019, 100 (08)
[6]   Impact of atmospheric effects on the energy reconstruction of air showers observed by the surface detectors of the Pierre Auger Observatory [J].
Aab, A. ;
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Al Samarai, I. ;
Albuquerque, I. F. M. ;
Allekotte, I. ;
Almela, A. ;
Castillo, J. Alvarez ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Anastasi, G. A. ;
Anchordoqui, L. ;
Andradas, 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. ;
Bohacova, 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. .
JOURNAL OF INSTRUMENTATION, 2017, 12
[7]   Measurement of the cosmic ray spectrum above 4 x 1018 eV using inclined events detected with the Pierre Auger Observatory [J].
Aab, A. ;
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Ahn, E. J. ;
Al Samarai, I. ;
Albuquerque, I. F. M. ;
Allekotte, I. ;
Allison, P. ;
Almela, A. ;
Alvarez Castillo, J. ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Batista, R. Alves ;
Ambrosio, M. ;
Aminaei, A. ;
Anchordoqui, L. ;
Andringa, S. ;
Aramo, C. ;
Aranda, V. M. ;
Arqueros, F. ;
Arsene, N. ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Aublin, J. ;
Ave, M. ;
Avenier, M. ;
Avila, G. ;
Awal, N. ;
Badescu, A. M. ;
Barber, K. B. ;
Baeuml, J. ;
Baus, C. ;
Beatty, J. J. ;
Becker, K. H. ;
Bellido, J. A. ;
Berat, C. ;
Bertaina, M. E. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Billoir, P. ;
Blaess, S. G. ;
Blanco, A. ;
Blanco, M. ;
Bleve, C. ;
Bluemer, H. ;
Bohacova, M. ;
Boncioli, D. ;
Bonifazi, C. ;
Borodai, N. ;
Brack, J. ;
Brancus, I. .
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS, 2015, (08)
[8]   Reconstruction of inclined air showers detected with the pierre Auger Observatory [J].
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-Muniz, J. ;
Batista, R. Alves ;
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. ;
Baeuml, 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. ;
Bluemer, H. ;
Bohacova, M. ;
Boncioli, D. ;
Bonifazi, C. ;
Bonino, R. ;
Borodai, N. ;
Brack, J. ;
Brancus, I. ;
Brogueira, P. ;
Brown, W. C. .
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS, 2014, (08)
[9]  
Aab A., 2021, EUR PHYS J C, V81, P966
[10]   The fluorescence detector of the Pierre Auger Observatory [J].
Abrahams, J. ;
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Aguirre, C. ;
Ahn, E. J. ;
Allard, D. ;
Allekotte, I. ;
Allen, J. ;
Allison, P. ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Ambrosio, M. ;
Anchordoqui, L. ;
Andringa, S. ;
Anzalone, A. ;
Aramo, C. ;
Arganda, E. ;
Argiro, S. ;
Arisaka, K. ;
Arneodo, F. ;
Arqueros, F. ;
Asch, T. ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Aublin, J. ;
Ave, M. ;
Avila, G. ;
Bacher, A. ;
Baecker, T. ;
Badagnani, D. ;
Barber, K. B. ;
Barbosa, A. F. ;
Barbosa, H. J. M. ;
Barenthien, N. ;
Barroso, S. L. C. ;
Baughman, B. ;
Bauleo, P. ;
Beatty, J. J. ;
Beau, T. ;
Becker, B. R. ;
Becker, K. H. ;
Belletoile, A. ;
Bellido, J. A. ;
BenZvi, S. ;
Berat, C. ;
Bernardini, P. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Billoir, P. ;
Blanch-Bigas, O. ;
Blanco, F. .
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2010, 620 (2-3) :227-251