Features of the Energy Spectrum of Cosmic Rays above <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mn>2.5</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>18</mml:mn></mml:msup><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mi>eV</mml:mi></mml:math> Using the Pierre Auger Observatory
A. AabIMAPP, Radboud University Nijmegen, Nijmegen, The NetherlandsP. AbreuLaboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas-LIP and Instituto Superior Técnico-IST, Universidade de Lisboa-UL, Lisboa, PortugalM. AgliettaINFN, Sezione di Torino, Torino, ItalyJustin M. AlburyUniversity of Adelaide, Adelaide, S.A., AustraliaI. AllekotteCentro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (CNEA-UNCuyo-CONICET), San Carlos de Bariloche, ArgentinaA. AlmelaInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), Buenos Aires, ArgentinaM. CastilloUniversidad Nacional Autónoma de México, México, D.F., MéxicoJaime Álvarez-MuñizInstituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), Universidade de Santiago de Compostela, Santiago de Compostela, SpainRafael Alves BatistaIMAPP, Radboud University Nijmegen, Nijmegen, The NetherlandsGioacchino Alex AnastasiINFN, Sezione di Torino, Torino, ItalyL. AnchordoquiDepartment of Physics and Astronomy, Lehman College, City University of New York, Bronx, NY, USAB. AndradaInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), Buenos Aires, ArgentinaS. AndringaLaboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas-LIP and Instituto Superior Técnico-IST, Universidade de Lisboa-UL, Lisboa, PortugalC. AramoINFN, Sezione di Napoli, Napoli, ItalyP. R. Araújo FerreiraRWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A, Aachen, GermanyH. AsoreyInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), Buenos Aires, ArgentinaP. AssisLaboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas-LIP and Instituto Superior Técnico-IST, Universidade de Lisboa-UL, Lisboa, PortugalG. ÁvilaObservatorio Pierre Auger and Comisión Nacional de Energía Atómica, Malargüe, ArgentinaAlina Mihaela BadescuUniversity Politehnica of Bucharest, Bucharest, RomaniaAlena BakalováInstitute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Prague, Czech RepublicA. Balaceanu"Horia Hulubei" National Institute for Physics and Nuclear Engineering, Bucharest-Magurele, RomaniaFelicia BarbatoINFN, Sezione di Napoli, Napoli, ItalyRicardo Jorge Barreira LuzLaboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas-LIP and Instituto Superior Técnico-IST, Universidade de Lisboa-UL, Lisboa, PortugalK.-H. BeckerBergische Universität Wuppertal, Department of Physics, Wuppertal, GermanyJose A. BellidoUniversity of Adelaide, Adelaide, S.A., AustraliaC. BeratUniversité Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble Institute of Engineering Université Grenoble Alpes, LPSC-IN2P3, 38000 Grenoble, France, FranceM. E. BertainaINFN, Sezione di Torino, Torino, ItalyX. BertouCentro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (CNEA-UNCuyo-CONICET), San Carlos de Bariloche, ArgentinaPeter L. BiermannMax-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, GermanyTeresa BisterRWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A, Aachen, GermanyJonathan BiteauUniversité Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab, Orsay, France, FranceA. BlancoLaboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas-LIP and Instituto Superior Técnico-IST, Universidade de Lisboa-UL, Lisboa, PortugalJiří BlažekInstitute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Prague, Czech RepublicC. BleveUniversité Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble Institute of Engineering Université Grenoble Alpes, LPSC-IN2P3, 38000 Grenoble, France, FranceM. BoháčováInstitute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Prague, Czech RepublicDenise BoncioliINFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila), ItalyC. BonifaziUniversidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Física, Rio de Janeiro, RJ, BrazilLuan Bonneau ArbeletcheUniversidade de São Paulo, Instituto de Física, São Paulo, SP, BrazilNataliia BorodaiInstitute of Nuclear Physics PAN, Krakow, PolandAna Martina BottiNational University of General San MartínJ. BrackColorado State University, Fort Collins, CO, USAT. BretzRWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A, Aachen, GermanyF. L. BriechleRWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A, Aachen, GermanyP. BuchholzUniversität Siegen, Fachbereich 7 Physik-Experimentelle Teilchenphysik, Siegen, GermanyA. BuenoUniversidad de Granada and C.A.F.P.E., Granada, SpainS. BuitinkVrije Universiteit Brussels, Brussels, BelgiumMario BuscemiINFN, Sezione di Catania, Catania, ItalyK. S. Caballero‐MoraUniversidad Autónoma de Chiapas, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, MéxicoLorenzo CaccianigaINFN, Sezione di Milano, Milano, ItalyL. CalcagniIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaA. CancioInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), Buenos Aires, ArgentinaFabrizia CanforaIMAPP, Radboud University Nijmegen, Nijmegen, The NetherlandsI. CaracasBergische Universität Wuppertal, Department of Physics, Wuppertal, GermanyJ. M. CarcellerUniversidad de Granada and C.A.F.P.E., Granada, SpainR. CarusoINFN, Sezione di Catania, Catania, ItalyA. CastellinaINFN, Sezione di Torino, Torino, ItalyF. CatalaniUniversidade de São Paulo, Escola de Engenharia de Lorena, Lorena, SP, BrazilG. CataldiINFN, Sezione di Lecce, Lecce, ItalyLorenzo CazonLaboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas-LIP and Instituto Superior Técnico-IST, Universidade de Lisboa-UL, Lisboa, PortugalM. CerdaObservatorio Pierre Auger, Malargüe, ArgentinaC. DobrigkeitUniversidade Estadual de Campinas, IFGW, Campinas, SP, BrazilK. ChoiInstituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), Universidade de Santiago de Compostela, Santiago de Compostela, SpainJ. ChudobaInstitute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Prague, Czech RepublicL. ChytkaPalacky University, RCPTM, Olomouc, Czech RepublicR. W. ClayUniversity of Adelaide, Adelaide, S.A., AustraliaA. C. Cobos CeruttiInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), and Universidad Tecnológica Nacional-Facultad Regional Mendoza (CONICET/CNEA), Mendoza, ArgentinaR. ColalilloINFN, Sezione di Napoli, Napoli, ItalyA. ColemanUniversity of Delaware, Department of Physics and Astronomy, Bartol Research Institute, Newark, DE, USAM. R. ColucciaINFN, Sezione di Lecce, Lecce, ItalyR. ConceiçãoLaboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas-LIP and Instituto Superior Técnico-IST, Universidade de Lisboa-UL, Lisboa, PortugalAntonio CondorelliGran Sasso Science Institute, L'Aquila, ItalyGiovanni ConsolatiINFN, Sezione di Milano, Milano, ItalyF. ContrerasObservatorio Pierre Auger and Comisión Nacional de Energía Atómica, Malargüe, ArgentinaFabio ConvengaINFN, Sezione di Lecce, Lecce, ItalyC. E. CovaultCase Western Reserve University, Cleveland, OH, USAS. DassoDepartamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Buenos Aires, ArgentinaK. DaumillerKarlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik, Karlsruhe, GermanyB. R. DawsonUniversity of Adelaide, Adelaide, S.A., AustraliaJarryd A. DayUniversity of Adelaide, Adelaide, S.A., AustraliaR. M. de AlmeidaUniversidade Federal Fluminense, EEIMVR, Volta Redonda, RJ, BrazilJ. de JesúsInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), Buenos Aires, ArgentinaS. J. de JongIMAPP, Radboud University Nijmegen, Nijmegen, The NetherlandsG. De MauroIMAPP, Radboud University Nijmegen, Nijmegen, The NetherlandsJ. R. T. de Mello NetoUniversidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Observatório do Valongo, Rio de Janeiro, RJ, BrazilI. De MitriGran Sasso Science Institute, L'Aquila, ItalyJ. de OliveiraUniversidade Federal Fluminense, EEIMVR, Volta Redonda, RJ, BrazilDanelise de Oliveira FrancoUniversidade Estadual de Campinas, IFGW, Campinas, SP, BrazilV. de SouzaUniversidade de São Paulo, Instituto de Física de São Carlos, São Carlos, SP, BrazilEmanuele De VitoINFN, Sezione di Lecce, Lecce, ItalyJ. DebatinKarlsruhe Institute of Technology, Institute for Experimental Particle Physics (ETP), Karlsruhe, GermanyM. del RíoObservatorio Pierre Auger and Comisión Nacional de Energía Atómica, Malargüe, ArgentinaO. DelignyUniversité Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab, Orsay, France, FranceH.-P. DembinskiKarlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik, Karlsruhe, GermanyN. DhitalInstitute of Nuclear Physics PAN, Krakow, PolandC. Di GiulioINFN, Sezione di Roma "Tor Vergata", Roma, ItalyA. di MatteoINFN, Sezione di Torino, Torino, ItalyM. L. Díaz CastroUniversidade Estadual de Campinas, IFGW, Campinas, SP, BrazilC. DobrigkeitUniversidade Estadual de Campinas, IFGW, Campinas, SP, BrazilJuan Carlos D’OlivoUniversidad Nacional Autónoma de México, México, D.F., MéxicoQ. DorostiUniversität Siegen, Fachbereich 7 Physik-Experimentelle Teilchenphysik, Siegen, Germany
2020lv
ABI
Аннотация
We report a measurement of the energy spectrum of cosmic rays above 2.5×10$^{18}$ eV based on 215 030 events. New results are presented: at about 1.3×10$^{19}$ eV, the spectral index changes from 2.51±0.03(stat)±0.05(syst) to 3.05±0.05(stat)±0.10(syst), evolving to 5.1±0.3(stat)±0.1(syst) beyond 5×10$^{19}$ eV, while no significant dependence of spectral features on the declination is seen in the accessible range. These features of the spectrum can be reproduced in models with energy-dependent mass composition. The energy density in cosmic rays above 5×10$^{18}$ eV is [5.66±0.03(stat)±1.40(syst)]×10$^{53}$ erg Mpc$^{-3}$.
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