Upper limit on the cosmic-ray photon fraction at EeV energies from the Pierre Auger Observatory

6533b7dbfe1ef96bd1271466

RESEARCH PRODUCT

Upper limit on the cosmic-ray photon fraction at EeV energies from the Pierre Auger Observatory

J. Abraham P. Abreub M. Agliettaav C. Aguirrek E. J. Ahnbz D. Allardaa I. Allekottea J. Allencc P. Allisonce J. Alvarez Muñizbr M. Ambrosioaq L. Anchordoquico S. Andringabk A. Anzaloneau C. Aramoaq S. Argiróat K. Arisakach F. Arneodoaw F. Arquerosbo T. Aschah H. Asoreya P. Assisbk J. Aublinac M. Aveci G. Avilai T. Bäckeral D. Badagnanie K. B. Barberj A. F. Barbosam S. L. C. Barrosor B. Baughmance P. Bauleobx J. J. Beattyce T. Beauaa B. R. Beckercl K. H. Beckeraf A. Bellétoilead J. A. Bellidoj Cf S. Benzvicn C. Beratad P. Bernardiniap X. Bertoua P. L. Biermannai P. Billoirac O. Blanch Bigasac F. Blancobo C. Bleveap H. Blümerak Ag M. Boháčováci X C. Bonifaziac M Raffaella Bonino J. Brackbx P. Brogueirabk W. C. Brownby R. Bruijnbt P. Buchholzal A. Buenobq R. E. Burtonbv N. G. Buscaaa K. S. Caballero Moraak L. Carameteai R. Carusoas W. Carvalhoo A. Castellinaav O. Catalanoau L. Cazonci Rosanna Cester J. Chauvinad Andrea Chiavassa J. A. Chinellatop A. Choubz Cc J. Chudobax J. Chyecb R. W. Clayj E. Colombob R. Conceiçãobk B. Connollycm F. Contrerash J. Coppensbe Bg A. Cordierab U. Cottibc S. Coutucf C. E. Covaultbv A. Creusotbm A. Crisscf J. Croninci A. Curutiuai S. Dagoret Campagneab K. Daumillerag B. R. Dawsonj R. M. De Almeidap M. De Domenicoas C. De Donatoao S. J. De Jongbe G. De La Vegag W. J. M. De Mello Juniorp J. R. T. De Mello Netou I. De Mitriap V. De Souzao G. Decerpritaa L. Del Peralbp O. Delignyz A. Della Selvaaq C. Delle Frattear H. Dembinskiaj C. Di Giulioar J. C. Diazcb P. N. Diepcp C. Dobrigkeitp J. C. D’olivobd P. N. Dongcp D. Dornicz A. Dorofeevca J. C. Dos Anjosm M. T. Dovae D. D’ursoaq I. Dutanai M. A. Duvernoiscj R. Engelag M. Erdmannaj C. O. Escobarp A. Etchegoyenb P. Facal San Luisci Br H. Falckebe Bh G. Farrarcc A. C. Fauthp N. Fazzinibz F. Ferrerbv A. Ferrerob B. Fickcb A. Filevichb A. Filipčičbl Bm I. Fleckal S. Fliescheraj C. E. Fracchiollan E. D. Fraenkelbf W. Fulgioneav R. F. Gamarrab S. Gambettaam B. Garcíag D. García Gámezbq D. Garcia Pintobo X. Garridoag Ab G. Gelminich H. Gemmekeah P. L. Ghiaz Av U. Giaccariap M. Gillerbj H. Glassbz L. M. Gogginco M. S. Goldcl G. Golupa F. Gomez Albarracine M. Gómez Berissoa P. Gonçalvesbk M. Gonçalves Do Amaralv D. Gonzalezak J. G. Gonzalezbq Ca D. Góraak Bi Alessio Gorgi P. Gouffono S. Grebebe Al M. Grigataj A. F. Grilloaw Y. Guardincerrid F. Guarinoaq G. P. Guedesq J. Gutiérrezbp J. D. H˙aguecl V. Halenkay P. Hansene D. Hararia S. Harmsmabf Bg J. L. Hartonbx A. Haungsag M. D. Healych T. Hebbekeraj G. Hebrerobp D. Heckag C. Hojvatbz V. C. Holmesj P. Homolabi J. R. Hörandelbe A. Hornefferbe M. Hrabovskýy X T. Huegeag M. Hussainbm M. Iarlorian A. Insoliaas F. Ionitaci A. Italianoas S. Jiraskovabe M. Kaducakbz K. H. Kampertaf T. Karovax P. Kasperbz B. Kéglab B. Keilhauerag E. Kempp R. M. Kieckhafercb H. O. Klagesag M. Kleifgesah J. Kleinfellerag R. Knapikbx J. Knappbt D. H. Koangad A. Kriegerb O. Krömerah D. Kruppkeaf D. Kuempelaf N. Kunkaah A. Kusenkoch G. La Rosaau C. Lachaudaa B. L. Lagou M. S. A. B. Leãot D. Lebrunad P. Lebrunbz J. Leech M. A. Leigui De Oliveirat A. Lemierez A. Letessier Selvonac M. Leutholdaj I. Lhenry Yvonz R. Lópezax A. Lopez Agüerabr J. Lozano Bahilobq A. Luceroav R. Luna Garcíaay M. C. Maccaroneau C. Macolinoan S. Malderaav D. Mandatx P. Mantschbz A. G. Mariazzie I. C. Marisak H. R. Marquez Falconbc D. Martelloap J. Martínezay O. Martínez Bravoax H. J. Mathesag J. Matthewsca Cg J. A. J. Matthewscl G. Matthiaear D. Maurizioat P. O. Mazurbz M. Mcewenbp R. R. Mcneilca G. Medina Tancobd M. Melissasak D. Meloat Ezio Menichetti A. Menshikovah R. Meyhandanbf M. I. Michelettib G. Mieleaq W. Millercl L. Miramontiao S. Molleracha M. Monasorbo D. Monnier Ragaigneab F. Montanetad B. Moralesbd C. Morelloav J. C. Morenoe C. Morrisce M. Mostafábx S. Muellerag M. A. Muellerp R. Mussaat Gianni Maria Navarra J. L. Navarrobq S. Navasbq P. Necesalx L. Nellenbd C. Newman Holmesbz D. Newtonbt P. T. Nhungcp N. Nierstenhoeferaf D. Nitzcb D. Nosekw L. Nožkax J. Oehlschlägerag A. Olintoci V. M. Olmos Gilbajabr M. Ortizbo F. Ortolaniar N. Pachecobp D. Pakk Selmi Deip M. Palatkax J. Pallottac G. Parentebr E. Parizotaa S. Parlatiaw S. Pastorbn M. Patelbt T. Paulcd V. Pavlidouci K. Payetad M. Pechx J. Pe¸kalabi R. Pelayobb I. M. Pepes L. Perroneap R. Pesceam E. Petermannck S. Petreraan P. Petrincaar A. Petroliniam Y. Petrovbx J. Petrovicbg C. Pfendnercn A. Pichelf R. Piegaiad T. Pierogag M. Pimentabk T. Pintobn V. Pirronelloas O. Pisantiaq M. Platinob J. Pochona V. H. Poncea M. Pontzal P. Priviteraci M. Prouzax E. J. Quelc J. Rautenbergaf D. Ravignanib A. Redondobp S. Reucroftcd B. Revenuae F. A. S. Rezendem J. Ridkyx S. Riggias M. Risseaf Al C. Rivièread V. Rizian C. Robledoax G. Rodriguezar J. Rodriguez Martinoas J. Rodriguez Rojoh I. Rodriguez Cabobr M. D. Rodríguez Fríasbp G. Rosbo Bp J. Rosadobo M. Rothag B. Rouillé D’orfeuilaa E. Rouleta A. C. Roverof F. Salamidaan H. Salazarax G. Salinaar F. Sánchezbd M. Santanderh C. E. Santobk E. M. Santosu F. Sarazinbw S. Sarkarbs R. Satoh N. Scharfaj V. Scheriniaf H. Schielerag P. Schifferaj A. Schmidtah F. Schmidtci T. Schmidtak O. Scholtenbf H. Schoorlemmerbe Bg J. Schovancovax P. Schovánekx F. Schroederag S. Schulteaj F. Schüsslerag D. Schusterbw S. J. Sciuttoe M. Scuderias A. Segretoau D. Semikozaa M. Settimoap R. C. Shellardm N I. Sidelnikb B. B. Siffertu N. Smetniansky De Grandeb A. Smiałkowskibj R. ŠMídax B. E. Smithbt G. R. Snowck P. Sommerscf J. Sorokinj H. Spinkabu Bz R. Squartinih E. Strazzeriab A. Stutzad F. Suarezb T. Suomijärviz A. D. Supanitskybd M. S. Sutherlandce J. Swaincd Z. Szadkowskibj A. Tamashirof A. Tamburroak T. Tarutinae O. Taşcaˇuaf R. Tcaciucal D. Tcherniakhovskiah N. T. Thaocp D. Thomasbx R. Ticonal J. Tiffenbergd C. Timmermansbg Be W. Tkaczykbj C. J. Todero Peixotop B. Tomébk Aurelio Siro Tonachini I. Torresax P. Travnicekx D. B. Tridapallio G. Tristramaa E. Trovatoas V. Tuciar M. Tuerose R. Ulrichag M. Ungerag M. Urbanab J. F. Valdés Galiciabd I. Valiñobr L. Valoreaq A. M. Van Den Bergbf R. A. Vázquezbr D. Veberičbm Bl A. Velardel T. Ventersci V. Verziar M. Videlaca L. Villaseñorbc S. Vorobiovbm L. Voyvodicbz H. Wahlberge P. Wahrlichj O. Wainbergb D. Warnerbx A. A. Watsonbt S. Westerhoffcn B. J. Whelanj G. Wieczorekbj L. Wienckebw B. Wilczyńskabi H. Wilczyńskibi C. Wilemanbt M. G. Winnickj H. Wuab B. Wundheilerb Ci P. Younkbx G. Yuanca E. Zasbr D. Zavrtanikbm Bl M. Zavrtanikbl Bm I. Zawcc A. Zepedaaz Ba M. Ziolkowskial

subject

[PHYS.ASTR.HE]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE]Photon Astronomy FOS: Physical sciences Flux Cosmic ray Fotones Astrophysics EXTENSIVE AIR-SHOWERS 01 natural sciences 7. Clean energy Nuclear physics Cascada atmosférica Ultra high energy (UHE)0103 physical sciences Limit (mathematics)FLUORESCENCE Ultra-high energy cosmic ray 010303 astronomy & astrophysics DETECTOR Cosmic rays Ciencias Exactas High Energy Astrophysical Phenomena (astro-ph.HE)Pierre Auger Observatory Physics 010308 nuclear & particles physics [SDU.ASTR.HE]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE]Física Astronomy and Astrophysics Pierre Auger Observatory PROFILES Radiación cósmica Photon Longitudinal development 13. Climate action photon fraction ComputingMethodologies_DOCUMENTANDTEXTPROCESSING Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena

description

From direct observations of the longitudinal development of ultra-high energy air showers performed with the Pierre Auger Observatory, upper limits of 3.8%, 2.4%, 3.5% and 11.7% (at 95% c.l.) are obtained on the fraction of cosmic-ray photons above 2, 3, 5 and 10 EeV (1 EeV equivalent to 10(18) eV), respectively. These are the first experimental limits on ultra-high energy photons at energies below 10 EeV. The results complement previous constraints on top-down models from array data and they reduce systematic uncertainties in the interpretation of shower data in terms of primary flux, nuclear composition and proton-air cross-section.

year	journal	country	edition	language
2009-07-01

10.1016/j.astropartphys.2009.04.003 http://hdl.handle.net/2318/66420