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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.
Measurement of the Fluctuations in the Number of Muons in Extensive Air Showers with the Pierre Auger Observatory / Aab, A; Abreu, P; Aglietta, M; Albury, J M; Allekotte, I; Almela, A; Alvarez-Muñiz, J; Alves Batista, R; Anastasi, G A; Anchordoqui, L; Andrada, B; Andringa, S; Aramo, C; Araújo Ferreira, P R; Asorey, H; Assis, P; Avila, G; Badescu, A M; Bakalova, A; Balaceanu, A; Barbato, F; Barreira Luz, R J; Becker, K H; Bellido, J A; Berat, C; Bertaina, M E; Bertou, X; Biermann, P L; Bister, T; Biteau, J; Blazek, J; Bleve, C; Boháčová, M; Boncioli, D; Bonifazi, C; Bonneau Arbeletche, L; Borodai, N; Botti, A M; Brack, J; Bretz, T; Briechle, F L; Buchholz, P; Bueno, A; Buitink, S; Buscemi, M; Caballero-Mora, K S; Caccianiga, L; Cancio, A; Canfora, F; Caracas, I; Carceller, J M; Caruso, R; Castellina, A; Catalani, F; Cataldi, G; Cazon, L; Cerda, M; Chinellato, J A; Choi, K; Chudoba, J; Chytka, L; Clay, R W; Cobos Cerutti, A C; Colalillo, R; Coleman, A; Coluccia, M R; Conceição, R; Condorelli, A; Consolati, G; Contreras, F; Convenga, F; Covault, C E; Dasso, S; Daumiller, K; Dawson, B R; Day, J A; de Almeida, R M; de Jesús, J; de Jong, S J; De Mauro, G; de Mello Neto, J R T; De Mitri, I; de Oliveira, J; de Oliveira Franco, D; de Souza, V; De Vito, E; Debatin, J; Del Río, M; Deligny, O; Dembinski, H; Dhital, N; Di Matteo, A; Dobrigkeit, C; D'Olivo, J C; Dos Anjos, R C; Dova, M T; Ebr, J; Engel, R; Epicoco, I; Erdmann, M; Escobar, C O; Etchegoyen, A; Falcke, H; Farmer, J; Farrar, G; Fauth, A C; Fazzini, N; Feldbusch, F; Fenu, F; Fick, B; Figueira, J M; Filipčič, A; Fodran, T; Freire, M M; Fujii, T; Fuster, A; Galea, C; Galelli, C; García, B; Garcia Vegas, A L; Gemmeke, H; Gesualdi, F; Gherghel-Lascu, A; Ghia, P L; Giaccari, U; Giammarchi, M; Giller, M; Glombitza, J; Gobbi, F; Gollan, F; Golup, G; Gómez Berisso, M; Gómez Vitale, P F; Gongora, J P; González, N; Goos, I; Góra, D; Gorgi, A; Gottowik, M; Grubb, T D; Guarino, F; Guedes, G P; Guido, E; Hahn, S; Halliday, R; Hampel, M R; Hansen, P; Harari, D; Harvey, V M; Haungs, A; Hebbeker, T; Heck, D; Hill, G C; Hojvat, C; Hörandel, J R; Horvath, P; Hrabovský, M; Huege, T; Hulsman, J; Insolia, A; Isar, P G; Johnsen, J A; Jurysek, J; Kääpä, A; Kampert, K H; Keilhauer, B; Kemp, J; Klages, H O; Kleifges, M; Kleinfeller, J; Köpke, M; Kukec Mezek, G; Lago, B L; Lahurd, D; Lang, R G; Langner, N; Leigui de Oliveira, M A; Lenok, V; Letessier-Selvon, A; Lhenry-Yvon, I; Lo Presti, D; Lopes, L; López, R; Lorek, R; Luce, Q; Lucero, A; Lundquist, J P; Machado Payeras, A; Mancarella, G; Mandat, D; Manning, B C; Manshanden, J; Mantsch, P; Marafico, S; Mariazzi, A G; Mariş, I C; Marsella, G; Martello, D; Martinez, H; Martínez Bravo, O; Mastrodicasa, M; Mathes, H J; Matthews, J; Matthiae, G; Mayotte, E; Mazur, P O; Medina-Tanco, G; Melo, D; Menshikov, A; Merenda, K-D; Michal, S; Micheletti, M I; Miramonti, L; Mollerach, S; Montanet, F; Morello, C; Mostafá, M; Müller, A L; Muller, M A; Mulrey, K; Mussa, R; Muzio, M; Namasaka, W M; Nellen, L; Niculescu-Oglinzanu, M; Niechciol, M; Nitz, D; Nosek, D; Novotny, V; Nožka, L; Nucita, A; Núñez, L A; Palatka, M; Pallotta, J; Papenbreer, P; Parente, G; Parra, A; Pech, M; Pedreira, F; Pȩkala, J; Pelayo, R; Peña-Rodriguez, J; Perez Armand, J; Perlin, M; Perrone, L; Petrera, S; Pierog, T; Pimenta, M; Pirronello, V; Platino, M; Pont, B; Pothast, M; Privitera, P; Prouza, M; Puyleart, A; Querchfeld, S; Rautenberg, J; Ravignani, D; Reininghaus, M; Ridky, J; Riehn, F; Risse, M; Ristori, P; Rizi, V; Rodrigues de Carvalho, W; Rodriguez Rojo, J; Roncoroni, M J; Roth, M; Roulet, E; Rovero, A C; Ruehl, P; Saffi, S J; Saftoiu, A; Salamida, F; Salazar, H; Salina, G; Sanabria Gomez, J D; Sánchez, F; Santos, E M; Santos, E; Sarazin, F; Sarmento, R; Sarmiento-Cano, C; Sato, R; Savina, P; Schäfer, C M; Scherini, V; Schieler, H; Schimassek, M; Schimp, M; Schlüter, F; Schmidt, D; Scholten, O; Schovánek, P; Schröder, F G; Schröder, S; Schulte, J; Sciutto, S J; Scornavacche, M; Shellard, R C; Sigl, G; Silli, G; Sima, O; Šmída, R; Sommers, P; Soriano, J F; Souchard, J; Squartini, R; Stadelmaier, M; Stanca, D; Stanič, S; Stasielak, J; Stassi, P; Streich, A; Suárez-Durán, M; Sudholz, T; Suomijärvi, T; Supanitsky, A D; Šupík, J; Szadkowski, Z; Taboada, A; Tapia, A; Timmermans, C; Tkachenko, O; Tobiska, P; Todero Peixoto, C J; Tomé, B; Torralba Elipe, G; Travaini, A; Travnicek, P; Trimarelli, C; Trini, M; Tueros, M; Ulrich, R; Unger, M; Vaclavek, L; Vacula, M; Valdés Galicia, J F; Valiño, I; Valore, L; Varela, E; Varma K C, V; Vásquez-Ramírez, A; Veberič, D; Ventura, C; Vergara Quispe, I D; Verzi, V; Vicha, J; Vink, J; Vorobiov, S; Wahlberg, H; Watson, A A; Weber, M; Weindl, A; Wiencke, L; Wilczyński, H; Winchen, T; Wirtz, M; Wittkowski, D; Wundheiler, B; Yushkov, A; Zapparrata, O; Zas, E; Zavrtanik, D; Zavrtanik, M; Zehrer, L; Zepeda, A. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - 126:15(2021), p. 152002. [10.1103/PhysRevLett.126.152002]
Measurement of the Fluctuations in the Number of Muons in Extensive Air Showers with the Pierre Auger Observatory
Aab, A;Abreu, P;Aglietta, M;Albury, J M;Allekotte, I;Almela, A;Alvarez-Muñiz, J;Alves Batista, R;Anastasi, G A;Anchordoqui, L;Andrada, B;Andringa, S;Aramo, C;Araújo Ferreira, P R;Asorey, H;Assis, P;Avila, G;Badescu, A M;Bakalova, A;Balaceanu, A;Barbato, F;Barreira Luz, R J;Becker, K H;Bellido, J A;Berat, C;Bertaina, M E;Bertou, X;Biermann, P L;Bister, T;Biteau, J;Blazek, J;Bleve, C;Boháčová, M;Boncioli, D;Bonifazi, C;Bonneau Arbeletche, L;Borodai, N;Botti, A M;Brack, J;Bretz, T;Briechle, F L;Buchholz, P;Bueno, A;Buitink, S;Buscemi, M;Caballero-Mora, K S;Caccianiga, L;Cancio, A;Canfora, F;Caracas, I;Carceller, J M;Caruso, R;Castellina, A;Catalani, F;Cataldi, G;Cazon, L;Cerda, M;Chinellato, J A;Choi, K;Chudoba, J;Chytka, L;Clay, R W;Cobos Cerutti, A C;Colalillo, R;Coleman, A;Coluccia, M R;Conceição, R;Condorelli, A;Consolati, G;Contreras, F;Convenga, F;Covault, C E;Dasso, S;Daumiller, K;Dawson, B R;Day, J A;de Almeida, R M;de Jesús, J;de Jong, S J;De Mauro, G;de Mello Neto, J R T;De Mitri, I;de Oliveira, J;de Oliveira Franco, D;de Souza, V;De Vito, E;Debatin, J;Del Río, M;Deligny, O;Dembinski, H;Dhital, N;Di Matteo, A;Dobrigkeit, C;D'Olivo, J C;Dos Anjos, R C;Dova, M T;Ebr, J;Engel, R;Epicoco, I;Erdmann, M;Escobar, C O;Etchegoyen, A;Falcke, H;Farmer, J;Farrar, G;Fauth, A C;Fazzini, N;Feldbusch, F;Fenu, F;Fick, B;Figueira, J M;Filipčič, A;Fodran, T;Freire, M M;Fujii, T;Fuster, A;Galea, C;Galelli, C;García, B;Garcia Vegas, A L;Gemmeke, H;Gesualdi, F;Gherghel-Lascu, A;Ghia, P L;Giaccari, U;Giammarchi, M;Giller, M;Glombitza, J;Gobbi, F;Gollan, F;Golup, G;Gómez Berisso, M;Gómez Vitale, P F;Gongora, J P;González, N;Goos, I;Góra, D;Gorgi, A;Gottowik, M;Grubb, T D;Guarino, F;Guedes, G P;Guido, E;Hahn, S;Halliday, R;Hampel, M R;Hansen, P;Harari, D;Harvey, V M;Haungs, A;Hebbeker, T;Heck, D;Hill, G C;Hojvat, C;Hörandel, J R;Horvath, P;Hrabovský, M;Huege, T;Hulsman, J;Insolia, A;Isar, P G;Johnsen, J A;Jurysek, J;Kääpä, A;Kampert, K H;Keilhauer, B;Kemp, J;Klages, H O;Kleifges, M;Kleinfeller, J;Köpke, M;Kukec Mezek, G;Lago, B L;LaHurd, D;Lang, R G;Langner, N;Leigui de Oliveira, M A;Lenok, V;Letessier-Selvon, A;Lhenry-Yvon, I;Lo Presti, D;Lopes, L;López, R;Lorek, R;Luce, Q;Lucero, A;Lundquist, J P;Machado Payeras, A;Mancarella, G;Mandat, D;Manning, B C;Manshanden, J;Mantsch, P;Marafico, S;Mariazzi, A G;Mariş, I C;Marsella, G;Martello, D;Martinez, H;Martínez Bravo, O;Mastrodicasa, M;Mathes, H J;Matthews, J;Matthiae, G;Mayotte, E;Mazur, P O;Medina-Tanco, G;Melo, D;Menshikov, A;Merenda, K-D;Michal, S;Micheletti, M I;Miramonti, L;Mollerach, S;Montanet, F;Morello, C;Mostafá, M;Müller, A L;Muller, M A;Mulrey, K;Mussa, R;Muzio, M;Namasaka, W M;Nellen, L;Niculescu-Oglinzanu, M;Niechciol, M;Nitz, D;Nosek, D;Novotny, V;Nožka, L;Nucita, A;Núñez, L A;Palatka, M;Pallotta, J;Papenbreer, P;Parente, G;Parra, A;Pech, M;Pedreira, F;Pȩkala, J;Pelayo, R;Peña-Rodriguez, J;Perez Armand, J;Perlin, M;Perrone, L;Petrera, S;Pierog, T;Pimenta, M;Pirronello, V;Platino, M;Pont, B;Pothast, M;Privitera, P;Prouza, M;Puyleart, A;Querchfeld, S;Rautenberg, J;Ravignani, D;Reininghaus, M;Ridky, J;Riehn, F;Risse, M;Ristori, P;Rizi, V;Rodrigues de Carvalho, W;Rodriguez Rojo, J;Roncoroni, M J;Roth, M;Roulet, E;Rovero, A C;Ruehl, P;Saffi, S J;Saftoiu, A;Salamida, F;Salazar, H;Salina, G;Sanabria Gomez, J D;Sánchez, F;Santos, E M;Santos, E;Sarazin, F;Sarmento, R;Sarmiento-Cano, C;Sato, R;Savina, P;Schäfer, C M;Scherini, V;Schieler, H;Schimassek, M;Schimp, M;Schlüter, F;Schmidt, D;Scholten, O;Schovánek, P;Schröder, F G;Schröder, S;Schulte, J;Sciutto, S J;Scornavacche, M;Shellard, R C;Sigl, G;Silli, G;Sima, O;Šmída, R;Sommers, P;Soriano, J F;Souchard, J;Squartini, R;Stadelmaier, M;Stanca, D;Stanič, S;Stasielak, J;Stassi, P;Streich, A;Suárez-Durán, M;Sudholz, T;Suomijärvi, T;Supanitsky, A D;Šupík, J;Szadkowski, Z;Taboada, A;Tapia, A;Timmermans, C;Tkachenko, O;Tobiska, P;Todero Peixoto, C J;Tomé, B;Torralba Elipe, G;Travaini, A;Travnicek, P;Trimarelli, C;Trini, M;Tueros, M;Ulrich, R;Unger, M;Vaclavek, L;Vacula, M;Valdés Galicia, J F;Valiño, I;Valore, L;Varela, E;Varma K C, V;Vásquez-Ramírez, A;Veberič, D;Ventura, C;Vergara Quispe, I D;Verzi, V;Vicha, J;Vink, J;Vorobiov, S;Wahlberg, H;Watson, A A;Weber, M;Weindl, A;Wiencke, L;Wilczyński, H;Winchen, T;Wirtz, M;Wittkowski, D;Wundheiler, B;Yushkov, A;Zapparrata, O;Zas, E;Zavrtanik, D;Zavrtanik, M;Zehrer, L;Zepeda, A
2021
Abstract
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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Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
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