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RESEARCH PRODUCT

Measurement of the Proton-Air Cross Section ats=57  TeVwith the Pierre Auger Observatory

Miguel MostafáA. F. BarbosaE. MorenoJ. F. Valdés GaliciaI. De MitriDariusz GoraDariusz GoraE. VarelaN. GriffithA. NellesChristopher MorrisJaime Alvarez-muñizB. GarcíaMario ScuderiTobias WinchenO. TascauP. LebrunR. LópezKaren S. Caballero-moraD. SchusterLu LuR. E. BurtonT. RosslerM. A. Leigui De OliveiraR. TcaciucF. MontanetJ. C. Dos AnjosH. SchielerM. LudwigMartin ErdmannAntonella CastellinaL. Molina-buenoD. MeloM.e. OrtizS. GrebeD. Garcia-pintoDavid WalzR. SquartiniB. KeilhauerD. B. TridapalliJ. AllenM. TartareM. ProuzaM. AveKai DaumillerM. GrigatRalf UlrichRalf UlrichP. BrogueiraYingchun ZhuM. Gómez BerissoR. C. ShellardJ. KleinfellerT. PaulD. Pakk Selmi-deiM. RisseR. SatoPaul SommersP. GouffonM. S. A. B. LeãoN. ScharfRoger W ClayS. J. SciuttoR. PesceW. DoctersP. AbreuB. Vargas CárdenasD. RavignaniM. AvenierL. NožkaM. ZavrtanikE. MenichettiDaniel KuempelCarlos EscobarT. HuegeM. WillM. J. CooperJ. D. HagueM. De DomenicoH. J. MathesG. De La VegaJose ChinellatoJ. Rodriguez RojoF.g. SchröderEnrique ZasC. Di GiulioFernando ContrerasD. AllardP. GoncalvesB. RevenuU. FröhlichJ. R. VázquezD. Garcia-gamezR. M. KieckhaferJuan MorenoJ. RautenbergO. WainbergA. CreusotW. C. BrownA. CordierS. MalderaIvone F. M. AlbuquerqueN. T. ThaoD. WarnerR. BruijnRichard DallierJ. L. NavarroP. L. GhiaC. MacolinoC. HojvatJan EbrDaniel GonzalezJ. K. KulbartzH.o. KlagesS. MuellerJ. SchovancovaG. ParenteH. R. Marquez FalconJ. Lozano BahiloSegev BenzviCorbin E. CovaultY. PetrovGeraldina GolupS. FliescherLino MiramontiM. D. Rodríguez-fríasM. BlancoP. KarhanS. NavasA. SchmidtM. MelissasJörg R. HörandelS. GambettaM. WommerR. PiegaiaI. Rodriguez-caboC. RühleMarkus RothE. KempA. TamashiroD. Monnier RagaigneH. LyberisC. PfendnerM. PlatinoM. MonasorV. H. PonceA. ŚMiałkowskiFrancisco J. BlancoF. Gomez AlbarracinH. H. Silva LopezDusan MandatM. PimentaM. Zimbres SilvaM. Zimbres SilvaJ. StapletonMariangela SettimoK. H. KampertAlexey YushkovAlexey YushkovG. Medina-tancoL. Del PeralA. ParraJeffrey BrackOlaf ScholtenO. RavelHumberto Ibarguen SalazarW. J. M. De Mello JuniorJ. Rodriguez MartinoK. LouedecC. De DonatoG. NavarraP. LautridouC. A. MouraC. A. MouraS. L.c. BarrosoT. YamamotoS. Dagoret-campagneBrian FickSamo StaničA. Letessier-selvonLorenzo CazonR. GaiorJ. PetrovicF. SuarezThomas HebbekerSergio DassoJ. StasielakS. CoutuM. NyklicekSubir SarkarA. GasconDenise BoncioliGerman RosB. J. WhelanD. MaurizioC. AramoPham Ngoc DiepM. VidelaHeino FalckeHeino FalckeJ. VichaG. WieczorekL. CarameteElton J. G. SantosK. LinkMaria Rita ColucciaT. YapiciR. ConceiçãoMiroslav HrabovskýA. HaungsJ. L. HartonP. MantschZ. SzadkowskiA. TapiaH. GemmekeM. UngerLuis A. AnchordoquiD. NitzA. ChiavassaK. B. BarberL. R. WienckeJ. G. GonzalezV. C. HolmesD. LebrunI. DutanT. SuomijärviJ. PallottaE. J. QuelD. HeckF. KuehnM. Del RíoBéatrice FuchsNiraj DhitalI. ValiñoJ. NeuserErnesto ArgandaErnesto ArgandaErnesto ArgandaOnofrio A. CatalanoY. GuardincerriJ. L. KelleyA. HornefferP. PetrincaB. Rouillé-d'orfeuilB. TomeN. NierstenhoeferBalázs KéglA. D. SupanitskyA. D. SupanitskyHernán AsoreyH. MartinezC. LachaudA. DorofeevR. A. VázquezI. Lhenry-yvonB. ZamoranoWarner A. MillerA. AlmedaF. Salesa GreusH. BlümerPiotr HomolaP. Facal San LuisG. YuanE. GrashornS. RiggiS. RiggiS. Le CozJ. KnappA. Lopez AgüeraRémi BardenetPetr TravnicekA. ItalianoM. I. MichelettiA. G. MariazziC. RobledoR. D. ParsonsAlberto FilevichPeter HansenN. PhanJ. A.j. MatthewsXavier BertouA. ZepedaC. MeurerPedro AssisA. EtchegoyenJavier TiffenbergE. TrovatoL. VillaseñorL. MartinDiego HarariA. FilipčičF. IonitaT. AntičićC. L. WilliamsD. NosekU. GiaccariF. GuarinoJohn MatthewsJohn MatthewsA. GorgiPeter BuchholzG. SalinaF. SanchezOlivier DelignyA. P. FergusonG. DecerpritH. M. SpinkaH. M. SpinkaG. MüllerB. GookinF. SarazinO. KrömerEun-joo AhnV. PirronelloM. SzubaPetr SchovanekH. GlassMartina BohacovaPatrick AllisonIuri Muniz PepeS. PetreraMarc WeberB. WundheilerS. J. De JongMarco AgliettaL. ValoreAmin AminaeiC. JarneG. RodriguezE. M. SantosJ. SorokinGregory R SnowP. H. KasperG. MatthiaeS. H. ChengPierre BilloirPierre BilloirC. G. Tavera RuizN. PalmieriK. H. BeckerBruce R. DawsonS. SchulteD. ThomasA. CurutiuAntonio BuenoG. MarsellaP.o. MazurE. PetermannMiroslav PechSergio PastorM. JosebachuiliM. AmbrosioA. PetroliniA. WeindlPavel HorvathL. NellenA. LemiereA. MenshikovR. PelayoR. PelayoKreso KadijaB. R. BeckerD. Kruppke-hansenJ. OehlschlägerM. S. SutherlandM. S. SutherlandA.m. Van Den BergJ. PȩkalaGualberto AvilaDarko VeberičS. QuerchfeldC. MorelloK. D. De VriesMatthias BalzerMoritz MünchmeyerC. J.w.p. TimmermansS. R. GozziniA. BellétoileIngomar AllekotteS. HarmsmaN. HollonM. TuerosM. TuerosA. C. RoveroD. K. TiwariV. VerziL. NiemietzRalph EngelMarcio Aparecido MullerSofia AndringaD. H. KoangJ. RidkyJ. R. T. De Mello NetoJ. BäumlRossella CarusoC. E. FracchiollaA. GuzmanC. BleveH. SchoorlemmerN. PachecoT. SusaD. D'ursoCorinne BeratF. SalamidaI. Fajardo TapiaK. WeidenhauptAngela V. OlintoA. LuceroG. La RosaM. L. Díaz CastroM. GillerPeter L. BiermannA. StutzG. FarrarJ. RobertsE. ParizotC. E. SantoI. ZawN. KunkaDomenico TegoloDomenico TegoloT. BäckerW. TkaczykPaolo PriviteraG. TristramP. N. DongR. BoninoM. GoldMaria-teresa DovaL. PerroneJiri ChudobaH. RiveraMaurice StephanAzadeh KeivaniThomas HarrisonJ. C. MarinK. KoteraVincenzo RiziD. MartelloW. Rodrigues De CarvalhoW. Rodrigues De CarvalhoA. TonachiniP. PieroniJ. W. CroninB. M. BaughmanIván SidelnikF. ArquerosP. NecesalH. CookM. ZiolkowskiM. PalatkaO. Martínez BravoP. W. YounkP. W. YounkNataliia BorodaiCarola DobrigkeitR. F. GamarraR. MussaJ. J. BeattyP. WahrlichSilvia MollerachAlain HervéJ. CoppensH. DembinskiAlan WatsonN. FazziniJ. Alvarez CastilloP. T. NhungA. FerreroA. C. FauthCarla BonifaziJose A. BellidoJaime RosadoR. M. De AlmeidaR. CesterB. MoralesS. JiraskovaI. C. MarişHernan WahlbergJulien AublinJulien AublinE. D. FraenkelR. J. LauerP. RistoriV. M. Olmos-gilbajaG. CataldiPeter SchifferPeter SchifferV. ScheriniK. GesterlingJ. D. SwainM. G. WinnickC. J. Todero PeixotoC. J. Todero PeixotoS. WesterhoffA. InsoliaM. KleifgesD. ZavrtanikN. KrohmB. SarkarJ. EspadanalH. WilczyńskiB. WilczynskaSasa MicanovicA. CrissM. PontzV. MarinG. P. GuedesA. ShadkamA. F. GrilloJuan Carlos D'olivoT. PierogEsteban RouletPhilipp MertschMichael UrbanJ. ChauvinA. SegretoGünter SiglRadomir SmidaRadomir SmidaJ. Chirinos DiazV. De Souza

subject

Pierre Auger ObservatoryPhysicsProton010308 nuclear & particles physicsAstrophysics::High Energy Astrophysical PhenomenaHadronAstrophysics::Instrumentation and Methods for AstrophysicsGeneral Physics and Astronomy01 natural scienceslaw.inventionAugerNuclear physicsCross section (physics)law0103 physical sciencesHigh Energy Physics::ExperimentFermilabNuclear Experiment010306 general physicsNucleonCollider

description

We report a measurement of the proton-air cross section for particle production at the center-of-mass energy per nucleon of 57 TeV. This is derived from the distribution of the depths of shower maxima observed with the Pierre Auger Observatory: systematic uncertainties are studied in detail. Analyzing the tail of the distribution of the shower maxima, a proton-air cross section of [505 +/- 22(stat)(-36)(+28)(syst)] mb is found.

yearjournalcountryeditionlanguage
2012-08-10Physical Review Letters
https://doi.org/10.1103/physrevlett.109.062002