Measurement of the Fluctuations in the Number of Muons in Extensive Air Showers with 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, South Australia, 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, ArgentinaJaime 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. AnchordoquiCity University of New YorkB. 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 FerreiraIII. Physikalisches Institut A, RWTH Aachen University, Aachen, GermanyH. AsoreyInstituto de Tecnologías en Detección y AstropartículasP. AssisLaboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas—LIP and Instituto Superior Técnico—IST, Universidade de Lisboa—UL, Lisboa, PortugalGualberto AvilaObservatorio 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. BeckerDepartment of Physics, Bergische Universität Wuppertal, Wuppertal, GermanyJose A. BellidoUniversity of Adelaide, Adelaide, South Australia, AustraliaC. BeratUniversité Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble Institute of Engineering Université Grenoble Alpes, LPSC-IN2P3, 38000 Grenoble, 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 BisterIII. Physikalisches Institut A, RWTH Aachen University, Aachen, GermanyJ. BiteauLaboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-CurieJiří 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, FranceM. BoháčováInstitute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Prague, Czech RepublicDenise BoncioliINFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila), ItalyC. BonifaziInstituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, BrazilL. Bonneau ArbeletcheInstituto de Física, Universidade de São Paulo, São Paulo, BrazilNataliia BorodaiInstitute of Nuclear Physics PAN, Krakow, PolandAna Martina BottiNational University of General San MartínJ. BrackColorado State University, Fort Collins, Colorado, USAT. BretzIII. Physikalisches Institut A, RWTH Aachen University, Aachen, GermanyF. L. BriechleIII. Physikalisches Institut A, RWTH Aachen University, 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 CaccianigaDipartimento di Fisica, Università di Milano, Milano, ItalyA. CancioInstituto de Tecnologías en Detección y AstropartículasF. CanforaNationaal Instituut voor Kernfysica en Hoge Energie Fysica (NIKHEF), Science Park, Amsterdam, The NetherlandsI. CaracasDepartment of Physics, Bergische Universität Wuppertal, Wuppertal, GermanyJ. M. CarcellerUniversidad de Granada and C.A.F.P.E., Granada, SpainR. CarusoDipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Catania, Catania, ItalyA. CastellinaINFN, Sezione di Torino, Torino, ItalyF. CatalaniUniversidade de São Paulo, Escola de Engenharia de Lorena, Lorena, São Paulo, 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, São Paulo, BrazilK. ChoiUniversité Libre de Bruxelles (ULB), Brussels, BelgiumJ. ChudobaInstitute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Prague, Czech RepublicL. ChytkaPalacky University, RCPTM, Olomouc, Czech RepublicR. W. ClayUniversity of Adelaide, Adelaide, South Australia, AustraliaA. C. Cobos CeruttiInstituto de Tecnologías en Detección y AstropartículasRoberta ColalilloINFN, Sezione di Napoli, Napoli, ItalyA. ColemanDepartment of Physics and Astronomy, Bartol Research Institute, University of Delaware, Newark, Delaware, USAM. R. ColucciaDipartimento di Matematica e Fisica "E. De Giorgi," Università del Salento, Lecce, ItalyR. ConceiçãoLaboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas—LIP and Instituto Superior Técnico—IST, Universidade de Lisboa—UL, Lisboa, PortugalAntonio CondorelliINFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila), ItalyG. ConsolatiDipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali, Politecnico 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, Ohio, 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, South Australia, AustraliaJ. A. DayUniversity of Adelaide, Adelaide, South Australia, AustraliaR. M. de AlmeidaUniversidade Federal Fluminense, EEIMVR, Volta Redonda, Rio de Janeiro, BrazilJ. de JesúsNational University of General San MartínS. J. de JongNationaal Instituut voor Kernfysica en Hoge Energie Fysica (NIKHEF), Science Park, Amsterdam, 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, BrazilI. De MitriINFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila), ItalyJ. de OliveiraUniversidade Federal Fluminense, EEIMVR, Volta Redonda, Rio de Janeiro, BrazilDanelise de Oliveira FrancoUniversidade Estadual de Campinas, IFGW, Campinas, São Paulo, BrazilV. de SouzaInstituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, São Paulo, 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. DelignyCNRS/IN2P3, IJCLab, Université Paris-Saclay, Orsay, FranceH.-P. DembinskiKarlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik, Karlsruhe, GermanyN. DhitalInstitute of Nuclear Physics PAN, Krakow, PolandA. di MatteoINFN, Sezione di Torino, Torino, ItalyC. DobrigkeitUniversidade Estadual de Campinas, IFGW, Campinas, São Paulo, BrazilJ. C. D’OlivoUniversidad Nacional Autónoma de México, México, Distrito Federal, MéxicoR. C. dos AnjosUniversidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Palotina, BrazilM. T. DovaIFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET, La Plata, ArgentinaJan EbrInstitute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Prague, Czech RepublicR. EngelKarlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik, Karlsruhe, GermanyI. EpicocoDipartimento di Matematica e Fisica "E. De Giorgi," Università del Salento, Lecce, ItalyM. ErdmannIII. Physikalisches Institut A, RWTH Aachen University, Aachen, Germany
2021en
Ochiq kirishGibrid
Litsenziya: cc-by
ABI
Annotatsiya
We present the first measurement of the fluctuations in the number of muons in extensive air showers produced by ultrahigh energy cosmic rays. We find that the measured fluctuations are in good agreement with predictions from air shower simulations. This observation provides new insights into the origin of the previously reported deficit of muons in air shower simulations and constrains models of hadronic interactions at ultrahigh energies. Our measurement is compatible with the muon deficit originating from small deviations in the predictions from hadronic interaction models of particle production that accumulate as the showers develop.
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