Physics and Astrophysics of Ultra-High Energy Cosmic Rays: Recent Results from the Pierre Auger Observatory

被引：1
作者：
de Mello Neto, Joao R. T. [1 ,2 ]
机构：
[1] Univ Fed Rio de Janeiro, Inst Fis, Rio De Janeiro, RJ, Brazil
[2] Observatorio Pierre Auger, RA-5613 Malargue, Argentina
来源：
PHYSICS OF PARTICLES AND NUCLEI | 2022年 / 53卷 / 02期
关键词：
LIMIT;
D O I：
10.1134/S1063779622020526
中图分类号：
O412 [相对论、场论]; O572.2 [粒子物理学];
学科分类号：
摘要：
Ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) are the highest energy messengers in the universe, with energies up to 10(20) eV. Studies of astrophysical particles (nuclei, electrons, neutrinos and photons) at their highest observed energies have implications for fundamental physics as well as astrophysics. The primary particles interact in the atmosphere (or in the Earth) and generate extensive air showers. Analysis of those showers enables one not only to estimate the energy, direction and most probable mass of the primary cosmic particles, but also to obtain information about the properties of their hadronic interactions at energies more than one order of magnitude above that accessible with the current highest energy human-made accelerator. The Pierre Auger Observatory, located in the province of Mendoza, Argentina, is the largest cosmic ray experiment ever built. The observatory was designed as a hybrid detector covering an area of 3000 km(2) and has been taking data for almost twenty years. In this paper, a selection of the latest results is presented: the cosmic ray energy spectrum, studies of hadronic physics, searches for a directional anisotropy and studies of mass composition (including the photon and neutrino searches). Finally, the current upgrade ("AugerPrime") of the observatory, which is mostly aimed at improving the sensitivity to the particle type and mass of ultra-high energy cosmic rays, is described.
引用
收藏
页码：224 / 232
页数：9
相关论文
共 39 条
  • [1] The Pierre Auger Cosmic Ray Observatory
    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.
    [J]. NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2015, 798 : 172 - 213
  • [2] 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-Muniz, 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.
    Bluemmer, H.
    Bohacova, M.
    Boncioli, D.
    Bonifazi, C.
    Borodai, N.
    Botti, A. M.
    Brack, J.
    Brancus, I.
    Bretz, T.
    Bridgeman, A.
    Briechle, F. L.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2016, 117 (19)
  • [3] Measurement of the cosmic-ray energy spectrum above 2.5 x 1018 eV using the Pierre Auger Observatory
    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.
    [J]. 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
    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.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2020, 125 (12)
  • [5] Observation of a large-scale anisotropy in the arrival directions of cosmic rays above 8 x 1018 eV
    Aab, A.
    Abreu, P.
    Aglietta, M.
    Al Samarai, I.
    Albuquerque, I. F. M.
    Allekotte, I.
    Almela, A.
    Alvarez Castillo, J.
    Alvarez-Muniz, 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.
    Barbato, F.
    Barreira Luz, R. J.
    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.
    [J]. SCIENCE, 2017, 357 (6357) : 1266 - 1270
  • [6] Search for photons with energies above 1018 eV using the hybrid detector of 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-Muniz, 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.
    Barreira Luz, R. J.
    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.
    Buscemi, M.
    [J]. JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS, 2017, (04):
  • [7] Evidence for a mixed mass composition at the 'ankle' in the cosmic-ray spectrum
    Aab, A.
    Abreu, P.
    Aglietta, M.
    Ahn, E. J.
    AlSamarai, I.
    Albuquerque, I. F. M.
    Allekotte, I.
    Allison, P.
    Almela, A.
    Alvarez Castillo, J.
    Alvarez-Muniz, 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.
    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.
    [J]. PHYSICS LETTERS B, 2016, 762 : 288 - 295
  • [8] Improved limit to the diffuse flux of ultrahigh energy neutrinos from the Pierre Auger Observatory
    Aab, A.
    Abreu, P.
    Aglietta, M.
    Ahn, E. J.
    Al Samarai, I.
    Albuquerque, I. F. M.
    Allekotte, I.
    Allison, P.
    Almela, A.
    Castillo, J. Alvarez
    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.
    Borodi, N.
    Brack, J.
    Brancus, I.
    [J]. PHYSICAL REVIEW D, 2015, 91 (09)
  • [9] Depth of maximum of air-shower profiles at the Pierre Auger Observatory. I. Measurements at energies above 1017.8 eV
    Aab, A.
    Abreu, P.
    Aglietta, 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.
    Aranda, V. M.
    Arqueros, F.
    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.
    Blanco, M.
    Bleve, C.
    Bluemer, H.
    Bohacova, M.
    Boncioli, D.
    Bonifazi, C.
    Bonino, R.
    Borodai, N.
    Brack, J.
    Brancus, I.
    [J]. PHYSICAL REVIEW D, 2014, 90 (12)
  • [10] Measurement of the Depth of Maximum of Extensive Air Showers above 1018 eV
    Abraham, J.
    Abreu, P.
    Aglietta, M.
    Ahn, E. J.
    Allard, D.
    Allekotte, I.
    Allen, J.
    Alvarez-Muniz, J.
    Ambrosio, M.
    Anchordoqui, L.
    Andringa, S.
    Anticic, T.
    Anzalone, A.
    Aramo, C.
    Arganda, E.
    Arisaka, K.
    Arqueros, F.
    Asorey, H.
    Assis, P.
    Aublin, J.
    Ave, M.
    Avila, G.
    Baecker, T.
    Badagnani, D.
    Balzer, M.
    Barber, K. B.
    Barbosa, A. F.
    Barroso, S. L. C.
    Baughman, B.
    Bauleo, P.
    Beatty, J. J.
    Becker, B. R.
    Becker, K. H.
    Belletoile, A.
    Bellido, J. A.
    BenZvi, S.
    Berat, C.
    Bergmann, T.
    Bertou, X.
    Biermann, P. L.
    Billoir, P.
    Blanch-Bigas, O.
    Blanco, F.
    Blanco, M.
    Bleve, C.
    Bluemer, H.
    Bohacova, M.
    Boncioli, D.
    Bonifazi, C.
    Bonino, R.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2010, 104 (09)
1234