Measurement of the energy spectrum of cosmic rays above 10^18 eV using the Pierre Auger Observatory

(Pierre Auger Collaboration) Abraham, J.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Ahn, E. J.; Allard, D.; Allen, J.; Alvarez-Muniz, J.; Ambrosio, M.; Anchordoqui, L.; Andringa, S.; Anticic, T.; Anzalone, A.; Aramo, C.; Arganda, E.; Arisaka, K.; Arqueros, F.; Asorey, H.; Assis, P.; Aublin, J.; Ave, M.; Avila, G.; Baecker, T.; Badagnani, D.; Balzer, M.; Barber, K. B.; Barbosa, A. F.; Barroso, S. L. C.; Baughman, B.; Bauleo, P.; Beatty, J. J.; Becker, B. R.; Becker, K. H.; Belletoile, A.; Bellido, J. A.; BenZvi, S.; Berat, C.; Bergmann, T.; Bertou, X.; Biermann, P. L.; Billoir, P.; Blanch-Bigas, O.; Blanco, F.; Blanco, M.; Bleve, C.; Bluemer, H.; Bohacova, M.; Boncioli, D.; Bonifazi, C.; Bonino, R.; Borodai, N.; Brack, J.; Brogueira, P.; Brown, W. C.; Bruijn, R.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Burton, R. E.; Busca, N. G.; Caballero-Mora, K. S.; Caramete, L.; Caruso, R.; Castellina, A.; Catalano, O.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Cester, R.; Chauvin, J.; Chiavassa, A.; Chinellato, J. A.; Chou, A.; Chudoba, J.; Clay, R. W.; Colombo, E.; Coluccia, M. R.; Conceicao, R.; Contreras, F.; Cook, H.; Cooper, M. J.; Coppens, J.; Cordier, A.; Cotti, U.; Coutu, S.; Covault, C. E.; Creusot, A.; Criss, A.; Cronin, J.; Curutiu, A.; Dagoret-Campagne, S.; Dallier, R.; Daumiller, K.; Dawson, B. R.; de Almeida, R. M.; De Domenico, M.; De Donato, C.; de Jong, S. J.; De La Vega, G.; de Mello Junior, W. J. M.; de Mello Neto, J. R. T.; De Mitri, I.; de Souza, V.; de Vries, K. D.; Decerprit, G.; del Peral, L.; Deligny, O.; Della Selva, A.; Delle Fratte, C.; Dembinski, H.; Di Giulio, C.; Diaz, J. C.; Diaz Castro, M. L.; Diep, P. N.; Dobrigkeit, C.; D'Olivo, J. C.; Dong, P. N.; Dorofeev, A.; dos Anjos, J. C.; Dova, M. T.; D'Urso, D.; Dutan, I.; DuVernois, M. A.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Escobar, C. O.; Etchegoyen, A.; San Luis, P. Facal; Falcke, H.; Farrar, G.; Fauth, A. C.; Fazzini, N.; Ferrero, A.; Fick, B.; Filevich, A.; Filipcic, A.; Fleck, I.; Fliescher, S.; Fracchiolla, C. E.; Fraenkel, E. D.; Froehlich, U.; Fulgione, W.; Gamarra, R. F.; Gambetta, S.; Garcia, B.; Garcia Gamez, D.; Garcia-Pinto, D.; Garrido, X.; Gelmini, G.; Gemmeke, H.; Ghia, P. L.; Giaccari, U.; Giller, M.; Glass, H.; Goggin, L. M.; Gold, M. S.; Golup, G.; Gomez Albarracin, F.; Gomez Berisso, M.; Goncalves, P.; Gonzalez, D.; Gonzalez, J. G.; Gora, D.; Gorgi, A.; Gouffon, P.; Gozzini, S. R.; Grashorn, E.; Grebe, S.; Grigat, M.; Grillo, A. F.; Guardincerri, Y.; Guarino, F.; Guedes, G. P.; Hague, J. D.; Halenka, V.; Hansen, P.; Harari, D.; Harmsma, S.; Harton, J. L.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Herve, A. E.; Hojvat, C.; Holmes, V. C.; Homola, P.; Horandel, J. R.; Horneffer, A.; Hrabovsky, M.; Huege, T.; Hussain, M.; Iarlori, M.; Insolia, A.; Ionita, F.; Italiano, A.; Jiraskova, S.; Kadija, K.; Kaducak, M.; Kampert, K. H.; Karova, T.; Kasper, P.; Kegl, B.; Keilhauer, B.; Keivani, A.; Kelley, J.; Kemp, E.; Kieckhafer, R. M.; Klages, H. O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Knapik, R.; Knapp, J.; Koang, D. -H.; Krieger, A.; Kroemer, O.; Kruppke-Hansen, D.; Kuehn, F.; Kuempel, D.; Kulbartz, K.; Kunka, N.; Kusenko, A.; La Rosa, G.; Lachaud, C.; Lago, B. L.; Lautridou, P.; Leao, M. S. A. B.; Lebrun, D.; Lebrun, P.; Lee, J.; Leigui de Oliveira, M. A.; Lemiere, A.; Letessier-Selvon, A.; Lhenry-Yvon, I.; Lopez, R.; Lopez Agueera, A.; Louedec, K.; Lozano Bahilo, J.; Lucero, A.; Ludwig, M.; Lyberis, H.; Maccarone, M. C.; Macolino, C.; Maldera, S.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A. G.; Marin, V.; Maris, I. C.; Marquez Falcon, H. R.; Marsella, G.; Martello, D.; Martinez Bravo, O.; Mathes, H. J.; Matthews, J.; Matthews, J. A. J.; Matthiae, G.; Maurizio, D.; Mazur, P. O.; McEwen, M.; Medina-Tanco, G.; Melissas, M.; Melo, D.; Menichetti, E.; Menshikov, A.; Meurer, C.; Micanovic, S.; Micheletti, M. I.; Miller, W.; Miramonti, L.; Mollerach, S.; Monasor, M.; Ragaigne, D. Monnier; Montanet, F.; Morales, B.; Morello, C.; Moreno, E.; Moreno, J. C.; Morris, C.; Mostafa, M.; Mueller, S.; Muller, M. A.; Mussa, R.; Navarra, G.; Navarro, J. L.; Navas, S.; Necesal, P.; Nellen, L.; Nhung, P. T.; Nierstenhoefer, N.; Nitz, D.; Nosek, D.; Nozka, L.; Nyklicek, M.; Oehlschlaeger, J.; Olinto, A.; Oliva, P.; Olmos-Gilbaja, V. M.; Ortiz, M.; Pacheco, N.; Selmi-Dei, D. Pakk; Palatka, M.; Pallotta, J.; Palmieri, N.; Parente, G.; Parizot, E.; Parlati, S.; Parra, A.; Parrisius, J.; Parsons, R. D.; Pastor, S.; Paul, T.; Pavlidou, V.; Payet, K.; Pech, M.; Pekala, J.; Pelayo, R.; Pepe, I. M.; Perrone, L.; Pesce, R.; Petermann, E.; Petrera, S.; Petrinca, P.; Petrolini, A.; Petrov, Y.; Petrovic, J.; Pfendner, C.; Piegaia, R.; Pierog, T.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Ponce, V. H.; Pontz, M.; Privitera, P.; Prouza, M.; Quel, E. J.; Rautenberg, J.; Ravel, O.; Ravignani, D.; Redondo, A.; Revenu, B.; Rezende, F. A. S.; Ridky, J.; Riggi, S.; Risse, M.; Ristori, P.; Riviere, C.; Rizi, V.; Robledo, C.; Rodriguez, G.; Rodriguez Martino, J.; Rodriguez Rojo, J.; Rodriguez-Cabo, I.; Rodriguez-Frias, M. D.; Ros, G.; Rosado, J.; Rossler, T.; Roth, M.; Rouille-d'Orfeuil, B.; Roulet, E.; Rovero, A. C.; Salamida, F.; Salazar, H.; Salina, G.; Sanchez, F.; Santander, M.; Santo, C. E.; Santos, E.; Santos, E. M.; Sarazin, F.; Sarkar, S.; Sato, R.; Scharf, N.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schiffer, P.; Schmidt, A.; Schmidt, F.; Schmidt, T.; Scholten, O.; Schoorlemmer, H.; Schovancova, J.; Schovanek, P.; Schroeder, F.; Schulte, S.; Schuessler, F.; Schuster, D.; Siffert, B. B.; Sigl, G.; Smialkowski, A.; Smida, R.; Snow, G. R.; Sommers, P.; Sorokin, J.; Spinka, H.; Squartini, R.; Stasielak, J.; Stephan, M.; Strazzeri, E.; Stutz, A.; Suarez, F.; Suomijaervi, T.; Supanitsky, A. D.; Susa, T.; Sutherland, M. S.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Tamashiro, A.; Tamburro, A.; Tapia, A.; Tarutina, T.; Tascau, O.; Tcaciuc, R.; Tcherniakhovski, D.; Tegolo, D.; Thao, N. T.; Thomas, D.; Tiffenberg, J.; Timmermans, C.; Tkaczyk, W.; Todero Peixoto, C. J.; Tome, B.; Tonachini, A.; Travnicek, P.; Tridapalli, D. B.; Tristram, G.; Trovato, E.; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Valdes Galicia, J. F.; Valino, I.; Valore, L.; van den Berg, A. M.; Vazquez, J. R.; Vazquez, R. A.; Veberic, D.; Venters, T.; Verzi, V.; Videla, M.; Villasenor, L.; Vorobiov, S.; Voyvodic, L.; Wahlberg, H.; Wahrlich, P.; Wainberg, O.; Warner, D.; Watson, A. A.; Westerhoff, S.; Whelan, B. J.; Wieczorek, G.; Wiencke, L.; Wilczynska, B.; Wilczynski, H.; Williams, C.; Winchen, T.; Winnick, M. G.; Wundheiler, B.; Yamamoto, T.; Younk, P.; Yuan, G.; Yushkov, A.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zaw, I.; Zepeda, A.; Ziolkowski, M.; 0 ] (2010) Measurement of the energy spectrum of cosmic rays above 10^18 eV using the Pierre Auger Observatory. Physics Letters B, 685 (4/5). pp. 239-246. ISSN 0370-2693

PDF - Published Version - article
Available under License Creative Commons Attribution.
Download (501kB)

Official URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S...

Abstract

We report a measurement of the flux of cosmic rays with unprecedented precision and statistics using the Pierre Auger Observatory. Based on fluorescence observations in coincidence with at least one surface detector we derive a spectrum for energies above 10^18 eV. We also update the previously published energy spectrum obtained with the surface detector array. The two spectra are combined addressing the systematic uncertainties and, in particular, the influence of the energy resolution on the spectral shape. The spectrum can be described by a broken power law E^{; ; −γ}; ; with index γ = 3.3 below the ankle which is measured at log10 (Eankle /eV) = 18.6. Above the ankle the spectrum is described by a power law with index 2.6 followed by a flux suppression, above about log10 (E/eV) = 19.5, detected with high statistical significance.

Item Type:

Article

Uncontrolled Keywords:

Pierre Auger Observatory; cosmic rays; energy spectrum

Subjects:

NATURAL SCIENCES > Physics

Divisions:

Division of Experimental Physics

Projects: