Testing Hadronic Interactions at Ultrahigh Energies with Air Showers Measured by the Pierre Auger Observatory

Abstract

Ultrahigh energy cosmic ray air showers probe particle physics at energies beyond the reach of accelerators. Here we introduce a new method to test hadronic interaction models without relying on the absolute energy calibration, and apply it to events with primary energy 6–16 EeV (E_CM = 110–170 TeV), whose longitudinal development and lateral distribution were simultaneously measured by the Pierre Auger Observatory. The average hadronic shower is 1.33 +/- 0.16 (1.61 +/- 0.21) times larger than predicted using the leading LHC-tuned models EPOS-LHC (QGSJetII-04), with a corresponding excess of muons


Tutti gli autori

  • Aab, , 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-Muñiz, 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. , Blümer, H. , Boháčová, 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. , Caballero-Mora, K.S. , Caccianiga, B. , Caccianiga, L. , Cancio, A. , Canfora, F. , Caramete, L. , Caruso, R. , Castellina, A. , Cataldi, G. , Cazon, L. , Cester, R. , Chavez, A.G. , Chiavassa, A. , Chinellato, J.A. , Chudoba, J. , Clay, R.W. , Colalillo, R. , Coleman, A. , Collica, L. , Coluccia, M.R. , Conceição, R. , Contreras, F. , Cooper, M.J. , Coutu, S. , Covault, C.E. , Cronin, J. , Dallier, R. , D'Amico, S. , Daniel, B. , Dasso, S. , Daumiller, K. , Dawson, B.R. , de Almeida, R.M. , de Jong, S.J. , De Mauro, G. , de Mello Neto, J.R.T. , De Mitri, I. , de Oliveira, J. , de Souza, V. , Debatin, J. , del Peral, L. , Deligny, O. , Dhital, N. , Di Giulio, C. , Di Matteo, A. , Díaz Castro, M.L. , Diogo, F. , Dobrigkeit, C. , D'Olivo, J.C. , Dorofeev, A. , dos Anjos, R.C. , Dova, M.T. , Dundovic, A. , Ebr, J. , Engel, R. , Erdmann, M. , Erfani, M. , Escobar, C.O. , Espadanal, J. , Etchegoyen, A. , Falcke, H. , Fang, K. , Farrar, G. , Fauth, A.C. , Fazzini, N. , Ferguson, A.P. , Fick, B. , Figueira, J.M. , Filevich, A. , Filipčič, A. , Fratu, O. , Freire, M.M. , Fujii, T. , Fuster, A. , Gallo, F. , García, B. , Garcia-Pinto, D. , Gate, F. , Gemmeke, H. , Gherghel-Lascu, A. , Ghia, P.L. , Giaccari, U. , Giammarchi, M. , Giller, M. , Głas, D. , Glaser, C. , Glass, H. , Golup, G. , Gómez Berisso, M. , Gómez Vitale, P.F. , González, N. , Gookin, B. , Gordon, J. , Gorgi, A. , Gorham, P. , Gouffon, P. , Griffith, N. , Grillo, A.F. , Grubb, T.D. , Guarino, F. , Guedes, G.P. , Hampel, M.R. , Hansen, P. , Harari, D. , Harrison, T.A. , Harton, J.L. , Hasankiadeh, Q. , Haungs, A. , Hebbeker, T. , Heck, D. , Heimann, P. , Herve, A.E. , Hill, G.C. , Hojvat, C. , Hollon, N. , Holt, E. , Homola, P. , Hörandel, J.R. , Horvath, P. , Hrabovský, M. , Huege, T. , Hulsman, J. , Insolia, A. , Isar, P.G. , Jandt, I. , Jansen, S. , Jarne, C. , Johnsen, J.A. , Josebachuili, M. , Kääpä, A. , Kambeitz, O. , Kampert, K.H. , Kasper, P. , Katkov, I. , Keilhauer, B. , Kemp, E. , Kieckhafer, R.M. , Klages, H.O. , Kleifges, M. , Kleinfeller, J. , Krause, R. , Krohm, N. , Kuempel, D. , Kukec Mezek, G. , Kunka, N. , Kuotb Awad, A. , Lahurd, D. , Latronico, L. , Lauscher, M. , Lautridou, P. , Lebrun, P. , Legumina, R. , Leigui de Oliveira, M.A. , Letessier-Selvon, A. , Lhenry-Yvon, I. , Link, K. , Lopes, L. , López, R. , López Casado, A. , Lucero, A. , Malacari, M. , Mallamaci, M. , Mandat, D. , Mantsch, P. , Mariazzi, A.G. , Marin, V. , Mariş, I.C. , Marsella, G. , Martello, D. , Martinez, H. , Martínez Bravo, O. , Masías Meza, J.J. , Mathes, H.J. , Mathys, S. , Matthews, J. , Matthews, J.A.J. , Matthiae, G. , Maurizio, D. , Mayotte, E. , Mazur, P.O. , Medina, C. , Medina-Tanco, G. , Mello, V.B.B. , Melo, D. , Menshikov, A. , Messina, S. , Micheletti, M.I. , Middendorf, L. , Minaya, I.A. , Miramonti, L. , Mitrica, B. , Mockler, D. , Molina-Bueno, L. , Mollerach, S. , Montanet, F. , Morello, C. , Mostafá, M. , Moura, C.A. , Müller, G. , Muller, M.A. , Müller, S. , Naranjo, I. , Navas, S. , Necesal, P. , Nellen, L. , Nelles, A. , Neuser, J. , Nguyen, P.H. , Niculescu-Oglinzanu, M. , Niechciol, M. , Niemietz, L. , Niggemann, T. , Nitz, D. , Nosek, D. , Novotny, V. , Nožka, H. , Núñez, L.A. , Ochilo, L. , Oikonomou, F. , Olinto, A. , Pakk Selmi-Dei, D. , Palatka, M. , Pallotta, J. , Papenbreer, P. , Parente, G. , Parra, A. , Paul, T. , Pech, M. , Pedreira, F. , Pękala, J. , Pelayo, R. , Peña-Rodriguez, J. , Pepe, I.M. , Pereira, L. A.

Titolo volume/Rivista

PHYSICAL REVIEW LETTERS


Anno di pubblicazione

2016

ISSN

0031-9007

ISBN

Non Disponibile


Numero di citazioni Wos

14

Ultimo Aggiornamento Citazioni

28/04/2018


Numero di citazioni Scopus

25

Ultimo Aggiornamento Citazioni

28/04/2018


Settori ERC

Non Disponibile

Codici ASJC

Non Disponibile