European Physical Journal C: Particles and Fields (Aug 2020)
Direct measurement of the muonic content of extensive air showers between $$\mathbf { 2\times 10^{17}}$$ 2×1017 and $$\mathbf {2\times 10^{18}}~$$ 2×1018 eV at the Pierre Auger Observatory
- A. Aab,
- P. Abreu,
- M. Aglietta,
- J. M. Albury,
- I. Allekotte,
- A. Almela,
- J. Alvarez Castillo,
- J. Alvarez-Muñiz,
- G. A. Anastasi,
- L. Anchordoqui,
- B. Andrada,
- S. Andringa,
- C. Aramo,
- P. R. Araújo Ferreira,
- H. Asorey,
- P. Assis,
- G. Avila,
- A. M. Badescu,
- A. Bakalova,
- A. Balaceanu,
- F. Barbato,
- R. J. Barreira Luz,
- K. H. Becker,
- J. A. Bellido,
- C. Berat,
- M. E. Bertaina,
- X. Bertou,
- P. L. Biermann,
- T. Bister,
- J. Biteau,
- A. Blanco,
- J. Blazek,
- C. Bleve,
- M. Boháčová,
- D. Boncioli,
- C. Bonifazi,
- L. Bonneau Arbeletche,
- N. Borodai,
- A. M. Botti,
- J. Brack,
- T. Bretz,
- F. L. Briechle,
- P. Buchholz,
- A. Bueno,
- S. Buitink,
- M. Buscemi,
- K. S. Caballero-Mora,
- L. Caccianiga,
- L. Calcagni,
- A. Cancio,
- F. Canfora,
- I. Caracas,
- J. M. Carceller,
- R. Caruso,
- A. Castellina,
- F. Catalani,
- G. Cataldi,
- L. Cazon,
- M. Cerda,
- J. A. Chinellato,
- K. Choi,
- J. Chudoba,
- L. Chytka,
- R. W. Clay,
- A. C. Cobos Cerutti,
- R. Colalillo,
- A. Coleman,
- M. R. Coluccia,
- R. Conceição,
- A. Condorelli,
- G. Consolati,
- F. Contreras,
- F. Convenga,
- C. E. Covault,
- S. Dasso,
- K. Daumiller,
- B. R. Dawson,
- J. A. Day,
- R. M. de Almeida,
- J. de Jesús,
- S. J. de Jong,
- G. De Mauro,
- J. R. T. de Mello Neto,
- I. De Mitri,
- J. de Oliveira,
- D. de Oliveira Franco,
- V. de Souza,
- J. Debatin,
- M. del Río,
- O. Deligny,
- N. Dhital,
- A. Di Matteo,
- M. L. Díaz Castro,
- C. Dobrigkeit,
- J. C. D’Olivo,
- Q. Dorosti,
- R. C. dos Anjos,
- M. T. Dova,
- J. Ebr,
- R. Engel,
- I. Epicoco,
- M. Erdmann,
- C. O. Escobar,
- A. Etchegoyen,
- H. Falcke,
- J. Farmer,
- G. Farrar,
- A. C. Fauth,
- N. Fazzini,
- F. Feldbusch,
- F. Fenu,
- B. Fick,
- J. M. Figueira,
- A. Filipčič,
- M. M. Freire,
- T. Fujii,
- A. Fuster,
- C. Galea,
- C. Galelli,
- B. García,
- A. L. Garcia Vegas,
- H. Gemmeke,
- F. Gesualdi,
- A. Gherghel-Lascu,
- P. L. Ghia,
- U. Giaccari,
- M. Giammarchi,
- M. Giller,
- J. Glombitza,
- F. Gobbi,
- G. Golup,
- M. Gómez Berisso,
- P. F. Gómez Vitale,
- J. P. Gongora,
- N. González,
- I. Goos,
- D. Góra,
- A. Gorgi,
- M. Gottowik,
- T. D. Grubb,
- F. Guarino,
- G. P. Guedes,
- E. Guido,
- S. Hahn,
- R. Halliday,
- M. R. Hampel,
- P. Hansen,
- D. Harari,
- V. M. Harvey,
- A. Haungs,
- T. Hebbeker,
- D. Heck,
- G. C. Hill,
- C. Hojvat,
- J. R. Hörandel,
- P. Horvath,
- M. Hrabovský,
- T. Huege,
- J. Hulsman,
- A. Insolia,
- P. G. Isar,
- J. A. Johnsen,
- J. Jurysek,
- A. Kääpä,
- K. H. Kampert,
- B. Keilhauer,
- J. Kemp,
- H. O. Klages,
- M. Kleifges,
- J. Kleinfeller,
- M. Köpke,
- G. Kukec Mezek,
- B. L. Lago,
- D. LaHurd,
- R. G. Lang,
- M. A. Leigui de Oliveira,
- V. Lenok,
- A. Letessier-Selvon,
- I. Lhenry-Yvon,
- D. Lo Presti,
- L. Lopes,
- R. López,
- A. López Casado,
- R. Lorek,
- Q. Luce,
- A. Lucero,
- A. Machado Payeras,
- M. Malacari,
- G. Mancarella,
- D. Mandat,
- B. C. Manning,
- J. Manshanden,
- P. Mantsch,
- A. G. Mariazzi,
- I. C. Mariş,
- G. Marsella,
- D. Martello,
- H. Martinez,
- O. Martínez Bravo,
- M. Mastrodicasa,
- H. J. Mathes,
- J. Matthews,
- G. Matthiae,
- E. Mayotte,
- P. O. Mazur,
- G. Medina-Tanco,
- D. Melo,
- A. Menshikov,
- K.-D. Merenda,
- S. Michal,
- M. I. Micheletti,
- L. Miramonti,
- D. Mockler,
- S. Mollerach,
- F. Montanet,
- C. Morello,
- M. Mostafá,
- A. L. Müller,
- M. A. Muller,
- S. Müller,
- R. Mussa,
- M. Muzio,
- W. M. Namasaka,
- L. Nellen,
- M. Niculescu-Oglinzanu,
- M. Niechciol,
- D. Nitz,
- D. Nosek,
- V. Novotny,
- L. Nožka,
- A Nucita,
- L. A. Núñez,
- M. Palatka,
- J. Pallotta,
- M. P. Panetta,
- P. Papenbreer,
- G. Parente,
- A. Parra,
- M. Pech,
- F. Pedreira,
- J. Pȩkala,
- R. Pelayo,
- J. Peña-Rodriguez,
- J. Perez Armand,
- M. Perlin,
- L. Perrone,
- C. Peters,
- S. Petrera,
- T. Pierog,
- M. Pimenta,
- V. Pirronello,
- M. Platino,
- B. Pont,
- M. Pothast,
- P. Privitera,
- M. Prouza,
- A. Puyleart,
- S. Querchfeld,
- J. Rautenberg,
- D. Ravignani,
- M. Reininghaus,
- J. Ridky,
- F. Riehn,
- M. Risse,
- P. Ristori,
- V. Rizi,
- W. Rodrigues de Carvalho,
- J. Rodriguez Rojo,
- M. J. Roncoroni,
- M. Roth,
- E. Roulet,
- A. C. Rovero,
- P. Ruehl,
- S. J. Saffi,
- A. Saftoiu,
- F. Salamida,
- H. Salazar,
- G. Salina,
- J. D. Sanabria Gomez,
- F. Sánchez,
- E. M. Santos,
- E. Santos,
- F. Sarazin,
- R. Sarmento,
- C. Sarmiento-Cano,
- R. Sato,
- P. Savina,
- C. Schäfer,
- V. Scherini,
- H. Schieler,
- M. Schimassek,
- M. Schimp,
- F. Schlüter,
- D. Schmidt,
- O. Scholten,
- P. Schovánek,
- F. G. Schröder,
- S. Schröder,
- S. J. Sciutto,
- M. Scornavacche,
- R. C. Shellard,
- G. Sigl,
- G. Silli,
- O. Sima,
- R. Šmída,
- P. Sommers,
- J. F. Soriano,
- J. Souchard,
- R. Squartini,
- M. Stadelmaier,
- D. Stanca,
- S. Stanič,
- J. Stasielak,
- P. Stassi,
- A. Streich,
- M. Suárez-Durán,
- T. Sudholz,
- T. Suomijärvi,
- A. D. Supanitsky,
- J. Šupík,
- Z. Szadkowski,
- A. Taboada,
- O. A. Taborda,
- A. Tapia,
- C. Timmermans,
- P. Tobiska,
- C. J. Todero Peixoto,
- B. Tomé,
- G. Torralba Elipe,
- A. Travaini,
- P. Travnicek,
- C. Trimarelli,
- M. Trini,
- M. Tueros,
- R. Ulrich,
- M. Unger,
- M. Urban,
- L. Vaclavek,
- J. F. Valdés Galicia,
- I. Valiño,
- L. Valore,
- A. van Vliet,
- E. Varela,
- B. Vargas Cárdenas,
- A. Vásquez-Ramírez,
- D. Veberič,
- C. Ventura,
- I. D. Vergara Quispe,
- V. Verzi,
- J. Vicha,
- L. Villaseñor,
- J. Vink,
- S. Vorobiov,
- H. Wahlberg,
- A. A. Watson,
- M. Weber,
- A. Weindl,
- L. Wiencke,
- H. Wilczyński,
- T. Winchen,
- M. Wirtz,
- D. Wittkowski,
- B. Wundheiler,
- A. Yushkov,
- O. Zapparrata,
- E. Zas,
- D. Zavrtanik,
- M. Zavrtanik,
- L. Zehrer,
- A. Zepeda,
- M. Ziolkowski,
- F. Zuccarello,
- The Pierre Auger Collaboration
Affiliations
- A. Aab
- IMAPP, Radboud University Nijmegen
- P. Abreu
- Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas – LIP and Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL
- M. Aglietta
- INFN, Sezione di Torino
- J. M. Albury
- University of Adelaide
- I. Allekotte
- Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (CNEA-UNCuyo-CONICET)
- A. Almela
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- J. Alvarez Castillo
- Universidad Nacional Autónoma de México
- J. Alvarez-Muñiz
- Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), Universidade de Santiago de Compostela
- G. A. Anastasi
- INFN, Sezione di Torino
- L. Anchordoqui
- Department of Physics and Astronomy, Lehman College, City University of New York
- B. Andrada
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- S. Andringa
- Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas – LIP and Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL
- C. Aramo
- INFN, Sezione di Napoli
- P. R. Araújo Ferreira
- RWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A
- H. Asorey
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- P. Assis
- Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas – LIP and Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL
- G. Avila
- Observatorio Pierre Auger
- A. M. Badescu
- University Politehnica of Bucharest
- A. Bakalova
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- A. Balaceanu
- “Horia Hulubei” National Institute for Physics and Nuclear Engineering
- F. Barbato
- INFN, Sezione di Napoli
- R. J. Barreira Luz
- Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas – LIP and Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL
- K. H. Becker
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- J. A. Bellido
- University of Adelaide
- C. Berat
- Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble Institute of Engineering Univ. Grenoble Alpes, LPSC-IN2P3
- M. E. Bertaina
- INFN, Sezione di Torino
- X. Bertou
- Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (CNEA-UNCuyo-CONICET)
- P. L. Biermann
- T. Bister
- RWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A
- J. Biteau
- Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab
- A. Blanco
- Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas – LIP and Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL
- J. Blazek
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- C. Bleve
- Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble Institute of Engineering Univ. Grenoble Alpes, LPSC-IN2P3
- M. Boháčová
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- D. Boncioli
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- C. Bonifazi
- Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Física
- L. Bonneau Arbeletche
- Universidade de São Paulo, Instituto de Física
- N. Borodai
- Institute of Nuclear Physics PAN
- A. M. Botti
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- J. Brack
- T. Bretz
- RWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A
- F. L. Briechle
- RWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A
- P. Buchholz
- Universität Siegen, Fachbereich 7 Physik – Experimentelle Teilchenphysik
- A. Bueno
- Universidad de Granada and C.A.F.P.E.
- S. Buitink
- Vrije Universiteit Brussels
- M. Buscemi
- INFN, Sezione di Catania
- K. S. Caballero-Mora
- Universidad Autónoma de Chiapas, Tuxtla Gutiérrez
- L. Caccianiga
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano
- L. Calcagni
- IFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET
- A. Cancio
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- F. Canfora
- IMAPP, Radboud University Nijmegen
- I. Caracas
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- J. M. Carceller
- Universidad de Granada and C.A.F.P.E.
- R. Caruso
- INFN, Sezione di Catania
- A. Castellina
- INFN, Sezione di Torino
- F. Catalani
- Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de Lorena
- G. Cataldi
- INFN, Sezione di Lecce
- L. Cazon
- Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas – LIP and Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL
- M. Cerda
- Observatorio Pierre Auger
- J. A. Chinellato
- Universidade Estadual de Campinas, IFGW
- K. Choi
- Université Libre de Bruxelles (ULB)
- J. Chudoba
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- L. Chytka
- Palacky University, RCPTM
- R. W. Clay
- University of Adelaide
- A. C. Cobos Cerutti
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM) and Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Mendoza (CONICET/CNEA)
- R. Colalillo
- INFN, Sezione di Napoli
- A. Coleman
- University of Delaware, Department of Physics and Astronomy, Bartol Research Institute
- M. R. Coluccia
- INFN, Sezione di Lecce
- R. Conceição
- Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas – LIP and Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL
- A. Condorelli
- Gran Sasso Science Institute
- G. Consolati
- INFN, Sezione di Milano
- F. Contreras
- Observatorio Pierre Auger
- F. Convenga
- INFN, Sezione di Lecce
- C. E. Covault
- Case Western Reserve University
- S. Dasso
- Departamento de Física and Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, FCEyN, Universidad de Buenos Aires and CONICET
- K. Daumiller
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- B. R. Dawson
- University of Adelaide
- J. A. Day
- University of Adelaide
- R. M. de Almeida
- Universidade Federal Fluminense, EEIMVR
- J. de Jesús
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- S. J. de Jong
- IMAPP, Radboud University Nijmegen
- G. De Mauro
- IMAPP, Radboud University Nijmegen
- J. R. T. de Mello Neto
- Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Física
- I. De Mitri
- Gran Sasso Science Institute
- J. de Oliveira
- Universidade Federal Fluminense, EEIMVR
- D. de Oliveira Franco
- Universidade Estadual de Campinas, IFGW
- V. de Souza
- Universidade de São Paulo, Instituto de Física de São Carlos
- J. Debatin
- Karlsruhe Institute of Technology, Institute for Experimental Particle Physics (ETP)
- M. del Río
- Observatorio Pierre Auger and Comisión Nacional de Energía Atómica
- O. Deligny
- Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab
- N. Dhital
- Institute of Nuclear Physics PAN
- A. Di Matteo
- INFN, Sezione di Torino
- M. L. Díaz Castro
- Universidade Estadual de Campinas, IFGW
- C. Dobrigkeit
- Universidade Estadual de Campinas, IFGW
- J. C. D’Olivo
- Universidad Nacional Autónoma de México
- Q. Dorosti
- Universität Siegen, Fachbereich 7 Physik – Experimentelle Teilchenphysik
- R. C. dos Anjos
- Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina
- M. T. Dova
- IFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET
- J. Ebr
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- R. Engel
- Karlsruhe Institute of Technology, Institute for Experimental Particle Physics (ETP)
- I. Epicoco
- INFN, Sezione di Lecce
- M. Erdmann
- RWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A
- C. O. Escobar
- A. Etchegoyen
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- H. Falcke
- IMAPP, Radboud University Nijmegen
- J. Farmer
- University of Chicago, Enrico Fermi Institute
- G. Farrar
- New York University
- A. C. Fauth
- Universidade Estadual de Campinas, IFGW
- N. Fazzini
- F. Feldbusch
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik
- F. Fenu
- INFN, Sezione di Torino
- B. Fick
- Michigan Technological University
- J. M. Figueira
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- A. Filipčič
- Center for Astrophysics and Cosmology (CAC), University of Nova Gorica
- M. M. Freire
- Instituto de Física de Rosario (IFIR) – CONICET/U.N.R. and Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas U.N.R.
- T. Fujii
- University of Chicago, Enrico Fermi Institute
- A. Fuster
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- C. Galea
- IMAPP, Radboud University Nijmegen
- C. Galelli
- INFN, Sezione di Milano
- B. García
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET, UNSAM) and Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Mendoza (CONICET/CNEA)
- A. L. Garcia Vegas
- RWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A
- H. Gemmeke
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik
- F. Gesualdi
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- A. Gherghel-Lascu
- “Horia Hulubei” National Institute for Physics and Nuclear Engineering
- P. L. Ghia
- Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab
- U. Giaccari
- IMAPP, Radboud University Nijmegen
- M. Giammarchi
- INFN, Sezione di Milano
- M. Giller
- Faculty of Astrophysics, University of Łódź
- J. Glombitza
- RWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A
- F. Gobbi
- Observatorio Pierre Auger
- G. Golup
- Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (CNEA-UNCuyo-CONICET)
- M. Gómez Berisso
- Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (CNEA-UNCuyo-CONICET)
- P. F. Gómez Vitale
- Observatorio Pierre Auger
- J. P. Gongora
- Observatorio Pierre Auger
- N. González
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- I. Goos
- Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (CNEA-UNCuyo-CONICET)
- D. Góra
- Institute of Nuclear Physics PAN
- A. Gorgi
- INFN, Sezione di Torino
- M. Gottowik
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- T. D. Grubb
- University of Adelaide
- F. Guarino
- INFN, Sezione di Napoli
- G. P. Guedes
- Universidade Estadual de Feira de Santana
- E. Guido
- INFN, Sezione di Torino
- S. Hahn
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- R. Halliday
- Case Western Reserve University
- M. R. Hampel
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- P. Hansen
- IFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET
- D. Harari
- Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (CNEA-UNCuyo-CONICET)
- V. M. Harvey
- University of Adelaide
- A. Haungs
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- T. Hebbeker
- RWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A
- D. Heck
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- G. C. Hill
- University of Adelaide
- C. Hojvat
- J. R. Hörandel
- IMAPP, Radboud University Nijmegen
- P. Horvath
- Palacky University, RCPTM
- M. Hrabovský
- Palacky University, RCPTM
- T. Huege
- Vrije Universiteit Brussels
- J. Hulsman
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- A. Insolia
- INFN, Sezione di Catania
- P. G. Isar
- Institute of Space Science
- J. A. Johnsen
- Colorado School of Mines
- J. Jurysek
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- A. Kääpä
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- K. H. Kampert
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- B. Keilhauer
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- J. Kemp
- RWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A
- H. O. Klages
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- M. Kleifges
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik
- J. Kleinfeller
- Observatorio Pierre Auger
- M. Köpke
- Karlsruhe Institute of Technology, Institute for Experimental Particle Physics (ETP)
- G. Kukec Mezek
- Center for Astrophysics and Cosmology (CAC), University of Nova Gorica
- B. L. Lago
- Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca
- D. LaHurd
- Case Western Reserve University
- R. G. Lang
- Universidade de São Paulo, Instituto de Física de São Carlos
- M. A. Leigui de Oliveira
- Universidade Federal do ABC
- V. Lenok
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- A. Letessier-Selvon
- Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Energies (LPNHE), Universités Paris 6 et Paris 7 CNRS-IN2P3
- I. Lhenry-Yvon
- Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab
- D. Lo Presti
- INFN, Sezione di Catania
- L. Lopes
- Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas – LIP and Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL
- R. López
- Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
- A. López Casado
- Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), Universidade de Santiago de Compostela
- R. Lorek
- Case Western Reserve University
- Q. Luce
- Karlsruhe Institute of Technology, Institute for Experimental Particle Physics (ETP)
- A. Lucero
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- A. Machado Payeras
- Universidade Estadual de Campinas, IFGW
- M. Malacari
- University of Chicago, Enrico Fermi Institute
- G. Mancarella
- INFN, Sezione di Lecce
- D. Mandat
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- B. C. Manning
- University of Adelaide
- J. Manshanden
- Universität Hamburg, II. Institut für Theoretische Physik
- P. Mantsch
- A. G. Mariazzi
- IFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET
- I. C. Mariş
- Université Libre de Bruxelles (ULB)
- G. Marsella
- INFN, Sezione di Lecce
- D. Martello
- INFN, Sezione di Lecce
- H. Martinez
- Universidade de São Paulo, Instituto de Física de São Carlos
- O. Martínez Bravo
- Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
- M. Mastrodicasa
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- H. J. Mathes
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- J. Matthews
- Louisiana State University
- G. Matthiae
- INFN, Sezione di Roma “Tor Vergata”
- E. Mayotte
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- P. O. Mazur
- G. Medina-Tanco
- Universidad Nacional Autónoma de México
- D. Melo
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- A. Menshikov
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik
- K.-D. Merenda
- Colorado School of Mines
- S. Michal
- Palacky University, RCPTM
- M. I. Micheletti
- Instituto de Física de Rosario (IFIR) – CONICET/U.N.R. and Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas U.N.R.
- L. Miramonti
- INFN, Sezione di Milano
- D. Mockler
- Université Libre de Bruxelles (ULB)
- S. Mollerach
- Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (CNEA-UNCuyo-CONICET)
- F. Montanet
- Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble Institute of Engineering Univ. Grenoble Alpes, LPSC-IN2P3
- C. Morello
- INFN, Sezione di Torino
- M. Mostafá
- Pennsylvania State University
- A. L. Müller
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- M. A. Muller
- Universidade Estadual de Campinas, IFGW
- S. Müller
- Karlsruhe Institute of Technology, Institute for Experimental Particle Physics (ETP)
- R. Mussa
- INFN, Sezione di Torino
- M. Muzio
- New York University
- W. M. Namasaka
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- L. Nellen
- Universidad Nacional Autónoma de México
- M. Niculescu-Oglinzanu
- “Horia Hulubei” National Institute for Physics and Nuclear Engineering
- M. Niechciol
- Universität Siegen, Fachbereich 7 Physik – Experimentelle Teilchenphysik
- D. Nitz
- Michigan Technological University
- D. Nosek
- Charles University, Faculty of Mathematics and Physics, Institute of Particle and Nuclear Physics
- V. Novotny
- Charles University, Faculty of Mathematics and Physics, Institute of Particle and Nuclear Physics
- L. Nožka
- Palacky University, RCPTM
- A Nucita
- INFN, Sezione di Lecce
- L. A. Núñez
- Universidad Industrial de Santander
- M. Palatka
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- J. Pallotta
- Centro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones, CITEDEF and CONICET
- M. P. Panetta
- INFN, Sezione di Lecce
- P. Papenbreer
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- G. Parente
- Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), Universidade de Santiago de Compostela
- A. Parra
- Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
- M. Pech
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- F. Pedreira
- Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), Universidade de Santiago de Compostela
- J. Pȩkala
- Institute of Nuclear Physics PAN
- R. Pelayo
- Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas del Instituto Politécnico Nacional (UPIITA-IPN)
- J. Peña-Rodriguez
- Universidad Industrial de Santander
- J. Perez Armand
- Universidade de São Paulo, Instituto de Física
- M. Perlin
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- L. Perrone
- INFN, Sezione di Lecce
- C. Peters
- RWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A
- S. Petrera
- Gran Sasso Science Institute
- T. Pierog
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- M. Pimenta
- Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas – LIP and Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL
- V. Pirronello
- INFN, Sezione di Catania
- M. Platino
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- B. Pont
- IMAPP, Radboud University Nijmegen
- M. Pothast
- IMAPP, Radboud University Nijmegen
- P. Privitera
- University of Chicago, Enrico Fermi Institute
- M. Prouza
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- A. Puyleart
- Michigan Technological University
- S. Querchfeld
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- J. Rautenberg
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- D. Ravignani
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- M. Reininghaus
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- J. Ridky
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- F. Riehn
- Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas – LIP and Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL
- M. Risse
- Universität Siegen, Fachbereich 7 Physik – Experimentelle Teilchenphysik
- P. Ristori
- Centro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones, CITEDEF and CONICET
- V. Rizi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- W. Rodrigues de Carvalho
- Universidade de São Paulo, Instituto de Física
- J. Rodriguez Rojo
- Observatorio Pierre Auger
- M. J. Roncoroni
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- M. Roth
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- E. Roulet
- Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (CNEA-UNCuyo-CONICET)
- A. C. Rovero
- Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE CONICET-UBA)
- P. Ruehl
- Universität Siegen, Fachbereich 7 Physik – Experimentelle Teilchenphysik
- S. J. Saffi
- University of Adelaide
- A. Saftoiu
- “Horia Hulubei” National Institute for Physics and Nuclear Engineering
- F. Salamida
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- H. Salazar
- Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
- G. Salina
- INFN, Sezione di Roma “Tor Vergata”
- J. D. Sanabria Gomez
- Universidad Industrial de Santander
- F. Sánchez
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- E. M. Santos
- Universidade de São Paulo, Instituto de Física
- E. Santos
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- F. Sarazin
- Colorado School of Mines
- R. Sarmento
- Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas – LIP and Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL
- C. Sarmiento-Cano
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- R. Sato
- Observatorio Pierre Auger
- P. Savina
- Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab
- C. Schäfer
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- V. Scherini
- INFN, Sezione di Lecce
- H. Schieler
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- M. Schimassek
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- M. Schimp
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- F. Schlüter
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- D. Schmidt
- Karlsruhe Institute of Technology, Institute for Experimental Particle Physics (ETP)
- O. Scholten
- Vrije Universiteit Brussels
- P. Schovánek
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- F. G. Schröder
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- S. Schröder
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- S. J. Sciutto
- IFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET
- M. Scornavacche
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- R. C. Shellard
- Centro Brasileiro de Pesquisas Fisicas
- G. Sigl
- Universität Hamburg, II. Institut für Theoretische Physik
- G. Silli
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- O. Sima
- “Horia Hulubei” National Institute for Physics and Nuclear Engineering
- R. Šmída
- University of Chicago, Enrico Fermi Institute
- P. Sommers
- Pennsylvania State University
- J. F. Soriano
- Department of Physics and Astronomy, Lehman College, City University of New York
- J. Souchard
- Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble Institute of Engineering Univ. Grenoble Alpes, LPSC-IN2P3
- R. Squartini
- Observatorio Pierre Auger
- M. Stadelmaier
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- D. Stanca
- “Horia Hulubei” National Institute for Physics and Nuclear Engineering
- S. Stanič
- Center for Astrophysics and Cosmology (CAC), University of Nova Gorica
- J. Stasielak
- Institute of Nuclear Physics PAN
- P. Stassi
- Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble Institute of Engineering Univ. Grenoble Alpes, LPSC-IN2P3
- A. Streich
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- M. Suárez-Durán
- Universidad Industrial de Santander
- T. Sudholz
- University of Adelaide
- T. Suomijärvi
- Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab
- A. D. Supanitsky
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- J. Šupík
- Palacky University, RCPTM
- Z. Szadkowski
- Faculty of High-Energy Astrophysics, University of Łódź
- A. Taboada
- Karlsruhe Institute of Technology, Institute for Experimental Particle Physics (ETP)
- O. A. Taborda
- Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (CNEA-UNCuyo-CONICET)
- A. Tapia
- Universidad de Medellín
- C. Timmermans
- IMAPP, Radboud University Nijmegen
- P. Tobiska
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- C. J. Todero Peixoto
- Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de Lorena
- B. Tomé
- Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas – LIP and Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL
- G. Torralba Elipe
- Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), Universidade de Santiago de Compostela
- A. Travaini
- Observatorio Pierre Auger
- P. Travnicek
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- C. Trimarelli
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- M. Trini
- Center for Astrophysics and Cosmology (CAC), University of Nova Gorica
- M. Tueros
- IFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET
- R. Ulrich
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- M. Unger
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- M. Urban
- RWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A
- L. Vaclavek
- Palacky University, RCPTM
- J. F. Valdés Galicia
- Universidad Nacional Autónoma de México
- I. Valiño
- Gran Sasso Science Institute
- L. Valore
- INFN, Sezione di Napoli
- A. van Vliet
- IMAPP, Radboud University Nijmegen
- E. Varela
- Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
- B. Vargas Cárdenas
- Universidad Nacional Autónoma de México
- A. Vásquez-Ramírez
- Universidad Industrial de Santander
- D. Veberič
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- C. Ventura
- Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Observatório do Valongo
- I. D. Vergara Quispe
- IFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET
- V. Verzi
- INFN, Sezione di Roma “Tor Vergata”
- J. Vicha
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- L. Villaseñor
- Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
- J. Vink
- Universiteit van Amsterdam, Faculty of Science
- S. Vorobiov
- Center for Astrophysics and Cosmology (CAC), University of Nova Gorica
- H. Wahlberg
- IFLP, Universidad Nacional de La Plata and CONICET
- A. A. Watson
- M. Weber
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik
- A. Weindl
- Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Kernphysik
- L. Wiencke
- Colorado School of Mines
- H. Wilczyński
- Institute of Nuclear Physics PAN
- T. Winchen
- Vrije Universiteit Brussels
- M. Wirtz
- RWTH Aachen University, III. Physikalisches Institut A
- D. Wittkowski
- Department of Physics, Bergische Universität Wuppertal
- B. Wundheiler
- Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (CNEA, CONICET UNSAM)
- A. Yushkov
- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences
- O. Zapparrata
- Université Libre de Bruxelles (ULB)
- E. Zas
- Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), Universidade de Santiago de Compostela
- D. Zavrtanik
- Center for Astrophysics and Cosmology (CAC), University of Nova Gorica
- M. Zavrtanik
- Center for Astrophysics and Cosmology (CAC), University of Nova Gorica
- L. Zehrer
- Center for Astrophysics and Cosmology (CAC), University of Nova Gorica
- A. Zepeda
- Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN (CINVESTAV)
- M. Ziolkowski
- Universität Siegen, Fachbereich 7 Physik – Experimentelle Teilchenphysik
- F. Zuccarello
- INFN, Sezione di Catania
- The Pierre Auger Collaboration
- The Pierre Auger Observatory
- DOI
- https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-020-8055-y
- Journal volume & issue
-
Vol. 80,
no. 8
pp. 1 – 19
Abstract
Abstract The hybrid design of the Pierre Auger Observatory allows for the measurement of the properties of extensive air showers initiated by ultra-high energy cosmic rays with unprecedented precision. By using an array of prototype underground muon detectors, we have performed the first direct measurement, by the Auger Collaboration, of the muon content of air showers between $$2\times 10^{17}$$ 2×1017 and $$2\times 10^{18}$$ 2×1018 eV. We have studied the energy evolution of the attenuation-corrected muon density, and compared it to predictions from air shower simulations. The observed densities are found to be larger than those predicted by models. We quantify this discrepancy by combining the measurements from the muon detector with those from the Auger fluorescence detector at $$10^{{17.5}}\, {\mathrm{eV}} $$ 1017.5eV and $$10^{{18}}\, {\mathrm{eV}} $$ 1018eV . We find that, for the models to explain the data, an increase in the muon density of $$38\%$$ 38% $$\pm 4\% (12\%)$$ ±4%(12%) $$\pm {}^{21\%}_{18\%}$$ ±18%21% for EPOS-LHC, and of $$50\% (53\%)$$ 50%(53%) $$\pm 4\% (13\%)$$ ±4%(13%) $$\pm {}^{23\%}_{20\%}$$ ±20%23% for QGSJetII-04, is respectively needed.