The Time Evolution of the Surface Detector of the Pierre Auger Observatory
Orazio Zapparrata𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumAdila Abdul HalimP. AbreuDepartamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Buenos Aires, ArgentinaM. AgliettaDepartamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Buenos Aires, ArgentinaI. AllekotteCentro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (CNEA-UNCuyo-CONICET), San Carlos de Bariloche, ArgentinaKévin Almeida CheminantLaboratorio Atmósfera -Departamento de Investigaciones en Láseres y sus Aplicaciones -UNIDEF (CITEDEF-CONICET), ArgentinaAlejandro AlmelaInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), Buenos Aires, ArgentinaRoberto AloisioIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaJaime Álvarez-Muñiz𝑏 Observatorio Pierre Auger, Av. San Martín Norte 304, 5613 Malargüe, ArgentinaJuan Ammerman YebraGioacchino Alex AnastasiLaboratorio Atmósfera -Departamento de Investigaciones en Láseres y sus Aplicaciones -UNIDEF (CITEDEF-CONICET), ArgentinaLuis A. Anchordoqui𝑏 Observatorio Pierre Auger, Av. San Martín Norte 304, 5613 Malargüe, ArgentinaBelén AndradaInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), Buenos Aires, ArgentinaS. AndringaIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaC. AramoDepartamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Buenos Aires, ArgentinaPaulo Ricardo Araújo FerreiraE. ArnonePierre Auger ObservatoryJuan Carlos Arteaga Velázquez𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumHernán Gonzalo AsoreyInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), Buenos Aires, ArgentinaP. AssisInstituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA), Buenos Aires, ArgentinaGualberto AvilaObservatorio Pierre Auger and Comisión Nacional de Energía Atómica, Malargüe, ArgentinaEmanuele Avocone𝑏 Observatorio Pierre Auger, Av. San Martín Norte 304, 5613 Malargüe, ArgentinaAlina Mihaela Badescu𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumAlena BakalováInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), and Universidad Tecnológica Nacional -Facultad Regional Mendoza (CONICET/CNEA), Mendoza, ArgentinaAlexandru BalaceanuDepartamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Buenos Aires, ArgentinaFelicia BarbatoIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaAdriel Bartz MocellinInstituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA), Buenos Aires, ArgentinaJose A. BellidoUniversity of AdelaideCorinne Bérat𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumMario E. BertainaIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaGopal Bhatta𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumMarta BianciottoLaboratorio Atmósfera -Departamento de Investigaciones en Láseres y sus Aplicaciones -UNIDEF (CITEDEF-CONICET), ArgentinaPeter L. Biermann𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumVirginia BinetInstituto de Física de Rosario (IFIR) -CONICET/U.N.R. and Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas U.N.R., Rosario, ArgentinaKathrin BismarkInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), Buenos Aires, ArgentinaTeresa BisterDepartamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Buenos Aires, ArgentinaJonathan BiteauDepartamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Buenos Aires, ArgentinaJiří BlažekLaboratorio Atmósfera -Departamento de Investigaciones en Láseres y sus Aplicaciones -UNIDEF (CITEDEF-CONICET), ArgentinaC. Bleve𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumJohannes BlümerIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaMartina Boháčová𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumDenise BoncioliIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaC. BonifaziInternational Center of Advanced Studies and Instituto de Ciencias Físicas, ECyT-UNSAM and CONICET, Campus Miguelete -San Martín, Buenos Aires, ArgentinaLuan Bonneau ArbeletcheInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), and Universidad Tecnológica Nacional -Facultad Regional Mendoza (CONICET/CNEA), Mendoza, ArgentinaNataliia Borodai𝑏 Observatorio Pierre Auger, Av. San Martín Norte 304, 5613 Malargüe, ArgentinaJ. BrackP. Gabriel Brichetto OrcheraInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), Buenos Aires, ArgentinaFlorian Lukas Briechle𝑏 Observatorio Pierre Auger, Av. San Martín Norte 304, 5613 Malargüe, ArgentinaA. BuenoInstituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA), Buenos Aires, ArgentinaS. BuitinkIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaMario BuscemiInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), and Universidad Tecnológica Nacional -Facultad Regional Mendoza (CONICET/CNEA), Mendoza, ArgentinaMax BüskenDepartamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Buenos Aires, ArgentinaAnthony BwembyaDepartamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Buenos Aires, ArgentinaK. S. Caballero‐MoraIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaSergio Cabana-Freire𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumLorenzo Caccianiga𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumIoana CaracasIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaR. CarusoInstituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA), Buenos Aires, ArgentinaA. Castellina𝑏 Observatorio Pierre Auger, Av. San Martín Norte 304, 5613 Malargüe, ArgentinaF. CatalaniUniversidad Nacional de La PlataG. Cataldi𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumLorenzo CazonIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaMarcos CerdaObservatorio Pierre Auger, Malargüe, ArgentinaAlessandro Cermenati𝑏 Observatorio Pierre Auger, Av. San Martín Norte 304, 5613 Malargüe, ArgentinaC. DobrigkeitIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaJ. ChudobaIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaL. ChytkaInstituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA), Buenos Aires, ArgentinaR. W. ClayUniversity of AdelaideAgustín Cobos Cerutti𝑏 Observatorio Pierre Auger, Av. San Martín Norte 304, 5613 Malargüe, ArgentinaRoberta ColalilloLaboratorio Atmósfera -Departamento de Investigaciones en Láseres y sus Aplicaciones -UNIDEF (CITEDEF-CONICET), ArgentinaAlan ColemanInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), and Universidad Tecnológica Nacional -Facultad Regional Mendoza (CONICET/CNEA), Mendoza, ArgentinaMaria Rita ColucciaInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), and Universidad Tecnológica Nacional -Facultad Regional Mendoza (CONICET/CNEA), Mendoza, ArgentinaR. ConceiçãoIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaAntonio CondorelliInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), and Universidad Tecnológica Nacional -Facultad Regional Mendoza (CONICET/CNEA), Mendoza, ArgentinaGiovanni ConsolatiIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaMatteo ConteLaboratorio Atmósfera -Departamento de Investigaciones en Láseres y sus Aplicaciones -UNIDEF (CITEDEF-CONICET), ArgentinaFabio ConvengaLaboratorio Atmósfera -Departamento de Investigaciones en Láseres y sus Aplicaciones -UNIDEF (CITEDEF-CONICET), ArgentinaDiego Correia dos Santos𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumPedro J. CostaIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaC. E. CovaultLaboratorio Atmósfera -Departamento de Investigaciones en Láseres y sus Aplicaciones -UNIDEF (CITEDEF-CONICET), ArgentinaM. Cristinziani𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumCarlo Salvattore Cruz Sanchez𝑏 Observatorio Pierre Auger, Av. San Martín Norte 304, 5613 Malargüe, ArgentinaS. Dasso𝑏 Observatorio Pierre Auger, Av. San Martín Norte 304, 5613 Malargüe, ArgentinaK. DaumillerDepartamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Buenos Aires, ArgentinaB. R. Dawson𝑏 Observatorio Pierre Auger, Av. San Martín Norte 304, 5613 Malargüe, ArgentinaRogerio M. de Almeida𝑏 Observatorio Pierre Auger, Av. San Martín Norte 304, 5613 Malargüe, ArgentinaJoaquin de JesusInstituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA), Buenos Aires, ArgentinaS. J. de JongDepartamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Buenos Aires, ArgentinaJoão de Mello Neto𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumI. De MitriInstituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA), Buenos Aires, ArgentinaJaime de OliveiraIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaDanelise de Oliveira Franco𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumFrancesco de PalmaInstituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM), and Universidad Tecnológica Nacional -Facultad Regional Mendoza (CONICET/CNEA), Mendoza, ArgentinaVitor de SouzaIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaEmanuele De VitoLaboratorio Atmósfera -Departamento de Investigaciones en Láseres y sus Aplicaciones -UNIDEF (CITEDEF-CONICET), ArgentinaA. Del PopoloO. Deligny𝑎 Université Libre de Bruxelles, Brussels, IIHE, BelgiumNikolas DennerDepartamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Buenos Aires, ArgentinaLuca DevalIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaA. di MatteoLaboratorio Atmósfera -Departamento de Investigaciones en Láseres y sus Aplicaciones -UNIDEF (CITEDEF-CONICET), Argentina
2023en
ABI
Аннотация
The surface detector array of the Pierre Auger Observatory, consisting of 1660 water Cherenkov tanks, has been in operation for nearly 20 years. During this long period of data acquisition, ageing effects in the detector response have been observed. The temporal evolution of the signals recorded by the surface detector is mostly compensated by continuous calibration with atmospheric muons; however, effects persist in the signal rise time and in high-level data analysis using neural networks. We have implemented a detailed description of the time evolution of the detector response and of the uptimes of individual stations in GEANT4-based detector simulations. These new simulations reproduce the observed time dependencies in the data. Using air-shower simulations that take into account the evolution of individual stations, we show that the reconstructed energy is stable at the sub-percent level, and its resolution is affected by less than 5% in 15 years. For a few specific stations, the collected light produced by muons has decreased to the point where it is difficult to distinguish it from the electromagnetic background in the calibration histograms. The upgrade of the Observatory with scintillator detectors mitigates this problem: by requiring a coincidence between the water-Cherenkov and scintillator detectors, we can enhance the muon relative contribution to the calibration histogram. We present the impact and performance of this coincidence calibration method.
Перевод пока недоступен
Идентификаторы
Цитирования и источники
Цитирований: 2Использованных источников: 0