Interpretation of the depths of maximum of extensive air showers measured by the Pierre Auger Observatory

Abreu, P.; Aglietta, M.; Ahlers, M.; Ahn, E. J.; Albuquerque, I. F. M.; Allekotte, I; Allen, J.; Allison, P.; Almela, A.; Alvarez Castillo, J.; Alvarez Muñiz, J.; Alves Batista, R.; Ambrosio, M.; Aminaei, A.; Anchordoqui, L.; Andringa, S.; Antičič, T.; Aramo, C.; Arqueros, F.; Asorey, H.; Assis, P.; Aublin, J.; Ave, M.; Avenier, M.; Avila, G.; Badescu, A. M.; Barber, K. B.; Barbosa, A. F.; Bardenet, R.; Baughman, B.; Bäuml, J.; Baus, C.; Beatty, J. J.; Becker, K. H.; Bellétoile, A.; Bellido, J. A.; Benzvi, S.; Berat, C.; Bertou, X.; Biermann, P. L.; Billoir, P.; Blanco, F.; Blanco, M.; Bleve, C.; Blümer, H.; Boháčová, M.; Boncioli, D.; Bonifazi, C.; Bonino, R.; Borodai, N.; Brack, J.; Brancus, I.; Brogueira, P.; Brown, W. C.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buroker, L.; Burton, R. E.; Buscemi, M.; Caballero Mora, K. S.; Caccianiga, B.; Caccianiga, L.; Caramete, L.; Caruso, R.; Castellina, A.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Cester, R.; Cheng, S. H.; Chiavassa, A.; Chinellato, J. A.; Chudoba, J.; Cilmo, M.; Clay, R. W.; Cocciolo, G.; Colalillo, R.; Collica, L.; Coluccia, M. R.; Conceičão, R.; Contreras, F.; Cook, H.; Cooper, M. J.; Coppens, J.; Coutu, S.; Covault, C. E.; Criss, A.; Cronin, J.; Curutiu, A.; Dallier, R.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B. R.; De Almeida, R. M.; De Domenico, M.; 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.; Del Peral, L.; Deligny, O.; Dembinski, H.; Dhital, N.; Di Giulio, C.; Diaz, J. C.; Díaz Castro, M. L.; Diep, P. N.; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; Docters, W.; D'Olivo, J. C.; Dong, P. N.; Dorofeev, A.; Dos Anjos, J. C.; Dova, M. T.; D'Urso, Domenico; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Escobar, C. O.; Espadanal, J.; Etchegoyen, A.; Facal San Luis, P.; Falcke, H.; Fang, K.; Farrar, G.; Fauth, A. C.; Fazzini, N.; Ferguson, A. P.; Fick, B.; Figueira, J. M.; Filevich, A.; Filipčič, A.; Fliescher, S.; Fox, B. D.; Fracchiolla, C. E.; Fraenkel, E. D.; Fratu, O.; Fröhlich, U.; Fuchs, B.; Gaior, R.; Gamarra, R. F.; Gambetta, S.; García, B.; Garcia Roca, S. T.; Garcia Gamez, D.; Garcia Pinto, D.; Garilli, G.; Gascon Bravo, A.; Gemmeke, H.; Ghia, P. L.; Giller, M.; Gitto, J.; Glaser, C.; Glass, H.; Golup, G.; Gomez Albarracin, F.; Gómez Berisso, M.; Gómez Vitale, P. F.; Gončalves, P.; Gonzalez, J. G.; Gookin, B.; Gorgi, A.; Gorham, P.; Gouón, P.; Grebe, S.; Griffh, N.; Grillo, A. F.; Grubb, T. D.; Guardincerri, Y.; Guarino, F.; Guedes, G. P.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T. A.; Harton, J. L.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Herve, A. E.; Hill, G. C.; Hojvat, C.; Hollon, N.; Holmes, V. C.; Homola, P.; Hörandel, J. R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huber, D.; Huege, T.; Insolia, A.; Ionita, F.; Jansen, S.; Jarne, C.; Jiraskova, S.; Josebachuili, M.; Kadija, K.; Kampert, K. H.; Karhan, P.; Kasper, P.; Katkov, I.; Kégl, B.; Keilhauer, B.; Keivani, A.; Kelley, J. L.; Kemp, E.; Kieckhafer, R. M.; Klages, H. O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Knapp, J.; Kotera, K.; Krause, R.; Krohm, N.; Krömer, O.; Kruppke Hansen, D.; Kuempel, D.; Kulbartz, J. K.; Kunka, N.; La Rosa, G.; Lahurd, D.; Latronico, L.; Lauer, R.; Lauscher, M.; Lautridou, P.; Le Coz, S.; Leão, M. S. A. B.; Lebrun, D.; Lebrun, P.; Leigui De Oliveira, M. A.; Letessier Selvon, A.; Lhenry Yvon, I.; Link, K.; López, R.; Lopez Agüera, A.; Louedec, K.; Lozano Bahilo, J.; Lu, L.; Lucero, A.; Ludwig, M.; Lyberis, H.; Maccarone, M. C.; Macolino, C.; Malacari, M.; Maldera, S.; Maller, J.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A. G.; Marin, J.; Marin, V.; Mariš, I. C.; Marquez Falcon, H. R.; Marsella, G.; Martello, D.; Martin, L.; Martinez, H.; Martińez Bravo, O.; Martraire, D.; Masías Meza, J. J.; Mathes, H. J.; Matthews, J.; Matthews, J. A. J.; Matthiae, G.; Maurel, D.; Maurizio, D.; Mayotte, E.; Mazur, P. O.; Medina Tanco, G.; Melissas, M.; Melo, D.; Menichetti, E.; Menshikov, A.; Messina, S.; Meyhandan, R.; Mičanovič, S.; Micheletti, M. I.; Middendorf, L.; Minaya, I. A.; Miramonti, L.; Mitrica, B.; Molina Bueno, L.; Mollerach, S.; Monasor, M.; Monnier Ragaigne, D.; Montanet, F.; Morales, B.; Morello, C.; Moreno, J. C.; Mostafá, M.; Moura, C. A.; Muller, M. A.; Müller, G.; Münchmeyer, M.; Mussa, R.; Navarra, G.; Navarro, J. L.; Navas, S.; Necesal, P.; Nellen, L.; Nelles, A.; Neuser, J.; Nhung, P. T.; Niechciol, M.; Niemietz, L.; Nierstenhoefer, N.; Niggemann, T.; Nitz, D.; Nosek, D.; Nožka, L.; Oehlschläger, J.; Olinto, A.; Oliveira, M.; Ortiz, M.; Pacheco, N.; Pakk Selmi Dei, D.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Palmieri, N.; Parente, G.; Parra, A.; Pastor, S.; Paul, T.; Pech, M.; Pékala, J.; Pelayo, R.; Pepe, I. M.; Perrone, L.; Pesce, R.; Petermann, E.; Petrera, S.; Petrolini, A.; Petrov, Y.; Pfendner, C.; Piegaia, R.; Pierog, T.; Pieroni, P.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Plum, M.; Ponce, V. H.; Pontz, M.; Porcelli, A.; Privitera, P.; Prouza, M.; Quel, E. J.; Querchfeld, S.; Rautenberg, J.; Ravel, O.; Ravignani, D.; Revenu, B.; Ridky, J.; Riggi, S.; Risse, M.; Ristori, P.; Rivera, H.; Rizi, V.; Roberts, J.; De Carvalho, W. Rodrigues; Rodriguez Cabo, I.; Rodriguez Fernandez, G.; Rodriguez Martino, J.; Rodriguez Rojo, J.; Rodríguez Friás, M. D.; Ros, G.; Rosado, J.; Rossler, T.; Roth, M.; Rouillé D'Orfeuil, B.; Roulet, E.; Rovero, A. C.; Rühle, C.; S. J., Sa; Saftoiu, A.; Salamida, F.; Salazar, H.; Salesa Greus, F.; Salina, G.; Sánchez, F.; Santo, C. E.; Santos, E.; Santos, E. M.; Sarazin, F.; Sarkar, B.; Sato, R.; Scharf, N.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schiér, P.; Schmidt, A.; Scholten, O.; Schoorlemmer, H.; Schovancova, J.; Schovánek, P.; Schröder, F.; Schulz, J.; Schuster, D.; Sciutto, S. J.; Scuderi, M.; Segreto, A.; Settimo, M.; Shadkam, A.; Shellard, R. C.; Sidelnik, I.; Sigl, G.; Sima, O.; Šmialkowski, A.; Šmída, R.; Snow, G. R.; Sommers, P.; Sorokin, J.; Spinka, H.; Squartini, R.; Srivastava, Y. N.; Stanič, S.; Stapleton, J.; Stasielak, J.; Stephan, M.; Straub, M.; Stutz, A.; Suarez, F.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A. D.; Šuša, T.; Sutherland, M. S.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Szuba, M.; Tapia, A.; Tartare, M.; Tašcáu, O.; Tcaciuc, R.; Thao, N. T.; Thomas, D.; Tiénberg, J.; Null, Timmermans C.; Tkaczyk, W.; Todero Peixoto, C. J.; Toma, G.; Tomankova, L.; Tomé, B.; Tonachini, A.; Torralba Elipe, G.; Torres Machado, D.; Travnicek, P.; Tridapalli, D. B.; Trovato, E.; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Valdés Galicia, J. F.; Valiño, I.; Valore, L.; Van Aar, G.; Van Den Berg, A. M.; Van Velzen, S.; Van Vliet, A.; Varela, E.; Vargas Cárdenas, B.; Varner, G.; Vázquez, J. R.; Vázquez, R. A.; Veberič, D.; Verzi, V.; Vicha, J.; Videla, M.; Villaseñor, L.; Wahlberg, H.; Wahrlich, P.; Wainberg, O.; Walz, D.; Watson, A. A.; Weber, M.; Weidenhaupt, K.; Weindl, A.; Werner, F.; Westerhoff, S.; Whelan, B. J.; Widom, A.; Wieczorek, G.; Wiencke, L.; Wilczyńska, B.; Wilczyński, H.; Will, M.; Williams, C.; Winchen, T.; Wommer, M.; Wundheiler, B.; Yamamoto, T.; Yapici, T.; Younk, P.; Yuan, G.; Yushkov, A.; Zamorano Garcia, B.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zaw, I.; Zepeda, A.; Zhou, J.; Zhu, Y.; Zimbres Silva, M.; Ziolkowski, M.

doi:10.1088/1475-7516/2013/02/026

To interpret the mean depth of cosmic ray air shower maximum and its dispersion, we parametrize those two observables as functions of the first two moments of the ln A distribution. We examine the goodness of this simple method through simulations of test mass distributions. The application of the parameterization to Pierre Auger Observatory data allows one to study the energy dependence of the mean ln A and of its variance under the assumption of selected hadronic interaction models. We discuss possible implications of these dependences in term of interaction models and astrophysical cosmic ray sources. © 2013 IOP Publishing Ltd and Sissa Medialab srl.

Interpretation of the depths of maximum of extensive air showers measured by the Pierre Auger Observatory / Abreu, P.; Aglietta, M.; Ahlers, M.; Ahn, E. J.; Albuquerque, I. F. M.; Allekotte, I; Allen, J.; Allison, P.; Almela, A.; Alvarez Castillo, J.; Alvarez Muñiz, J.; Alves Batista, R.; Ambrosio, M.; Aminaei, A.; Anchordoqui, L.; Andringa, S.; Antičič, T.; Aramo, C.; Arqueros, F.; Asorey, H.; Assis, P.; Aublin, J.; Ave, M.; Avenier, M.; Avila, G.; Badescu, A. M.; Barber, K. B.; Barbosa, A. F.; Bardenet, R.; Baughman, B.; Bäuml, J.; Baus, C.; Beatty, J. J.; Becker, K. H.; Bellétoile, A.; Bellido, J. A.; Benzvi, S.; Berat, C.; Bertou, X.; Biermann, P. L.; Billoir, P.; Blanco, F.; Blanco, M.; Bleve, C.; Blümer, H.; Boháčová, M.; Boncioli, D.; Bonifazi, C.; Bonino, R.; Borodai, N.; Brack, J.; Brancus, I.; Brogueira, P.; Brown, W. C.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buroker, L.; Burton, R. E.; Buscemi, M.; Caballero Mora, K. S.; Caccianiga, B.; Caccianiga, L.; Caramete, L.; Caruso, R.; Castellina, A.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Cester, R.; Cheng, S. H.; Chiavassa, A.; Chinellato, J. A.; Chudoba, J.; Cilmo, M.; Clay, R. W.; Cocciolo, G.; Colalillo, R.; Collica, L.; Coluccia, M. R.; Conceičão, R.; Contreras, F.; Cook, H.; Cooper, M. J.; Coppens, J.; Coutu, S.; Covault, C. E.; Criss, A.; Cronin, J.; Curutiu, A.; Dallier, R.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B. R.; De Almeida, R. M.; De Domenico, M.; 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.; Del Peral, L.; Deligny, O.; Dembinski, H.; Dhital, N.; Di Giulio, C.; Diaz, J. C.; Díaz Castro, M. L.; Diep, P. N.; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; Docters, W.; D'Olivo, J. C.; Dong, P. N.; Dorofeev, A.; Dos Anjos, J. C.; Dova, M. T.; D'Urso, Domenico; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Escobar, C. O.; Espadanal, J.; Etchegoyen, A.; Facal San Luis, P.; Falcke, H.; Fang, K.; Farrar, G.; Fauth, A. C.; Fazzini, N.; Ferguson, A. P.; Fick, B.; Figueira, J. M.; Filevich, A.; Filipčič, A.; Fliescher, S.; Fox, B. D.; Fracchiolla, C. E.; Fraenkel, E. D.; Fratu, O.; Fröhlich, U.; Fuchs, B.; Gaior, R.; Gamarra, R. F.; Gambetta, S.; García, B.; Garcia Roca, S. T.; Garcia Gamez, D.; Garcia Pinto, D.; Garilli, G.; Gascon Bravo, A.; Gemmeke, H.; Ghia, P. L.; Giller, M.; Gitto, J.; Glaser, C.; Glass, H.; Golup, G.; Gomez Albarracin, F.; Gómez Berisso, M.; Gómez Vitale, P. F.; Gončalves, P.; Gonzalez, J. G.; Gookin, B.; Gorgi, A.; Gorham, P.; Gouón, P.; Grebe, S.; Griffh, N.; Grillo, A. F.; Grubb, T. D.; Guardincerri, Y.; Guarino, F.; Guedes, G. P.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T. A.; Harton, J. L.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Herve, A. E.; Hill, G. C.; Hojvat, C.; Hollon, N.; Holmes, V. C.; Homola, P.; Hörandel, J. R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huber, D.; Huege, T.; Insolia, A.; Ionita, F.; Jansen, S.; Jarne, C.; Jiraskova, S.; Josebachuili, M.; Kadija, K.; Kampert, K. H.; Karhan, P.; Kasper, P.; Katkov, I.; Kégl, B.; Keilhauer, B.; Keivani, A.; Kelley, J. L.; Kemp, E.; Kieckhafer, R. M.; Klages, H. O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Knapp, J.; Kotera, K.; Krause, R.; Krohm, N.; Krömer, O.; Kruppke Hansen, D.; Kuempel, D.; Kulbartz, J. K.; Kunka, N.; La Rosa, G.; Lahurd, D.; Latronico, L.; Lauer, R.; Lauscher, M.; Lautridou, P.; Le Coz, S.; Leão, M. S. A. B.; Lebrun, D.; Lebrun, P.; Leigui De Oliveira, M. A.; Letessier Selvon, A.; Lhenry Yvon, I.; Link, K.; López, R.; Lopez Agüera, A.; Louedec, K.; Lozano Bahilo, J.; Lu, L.; Lucero, A.; Ludwig, M.; Lyberis, H.; Maccarone, M. C.; Macolino, C.; Malacari, M.; Maldera, S.; Maller, J.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A. G.; Marin, J.; Marin, V.; Mariš, I. C.; Marquez Falcon, H. R.; Marsella, G.; Martello, D.; Martin, L.; Martinez, H.; Martińez Bravo, O.; Martraire, D.; Masías Meza, J. J.; Mathes, H. J.; Matthews, J.; Matthews, J. A. J.; Matthiae, G.; Maurel, D.; Maurizio, D.; Mayotte, E.; Mazur, P. O.; Medina Tanco, G.; Melissas, M.; Melo, D.; Menichetti, E.; Menshikov, A.; Messina, S.; Meyhandan, R.; Mičanovič, S.; Micheletti, M. I.; Middendorf, L.; Minaya, I. A.; Miramonti, L.; Mitrica, B.; Molina Bueno, L.; Mollerach, S.; Monasor, M.; Monnier Ragaigne, D.; Montanet, F.; Morales, B.; Morello, C.; Moreno, J. C.; Mostafá, M.; Moura, C. A.; Muller, M. A.; Müller, G.; Münchmeyer, M.; Mussa, R.; Navarra, G.; Navarro, J. L.; Navas, S.; Necesal, P.; Nellen, L.; Nelles, A.; Neuser, J.; Nhung, P. T.; Niechciol, M.; Niemietz, L.; Nierstenhoefer, N.; Niggemann, T.; Nitz, D.; Nosek, D.; Nožka, L.; Oehlschläger, J.; Olinto, A.; Oliveira, M.; Ortiz, M.; Pacheco, N.; Pakk Selmi Dei, D.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Palmieri, N.; Parente, G.; Parra, A.; Pastor, S.; Paul, T.; Pech, M.; Pékala, J.; Pelayo, R.; Pepe, I. M.; Perrone, L.; Pesce, R.; Petermann, E.; Petrera, S.; Petrolini, A.; Petrov, Y.; Pfendner, C.; Piegaia, R.; Pierog, T.; Pieroni, P.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Plum, M.; Ponce, V. H.; Pontz, M.; Porcelli, A.; Privitera, P.; Prouza, M.; Quel, E. J.; Querchfeld, S.; Rautenberg, J.; Ravel, O.; Ravignani, D.; Revenu, B.; Ridky, J.; Riggi, S.; Risse, M.; Ristori, P.; Rivera, H.; Rizi, V.; Roberts, J.; De Carvalho, W. Rodrigues; Rodriguez Cabo, I.; Rodriguez Fernandez, G.; Rodriguez Martino, J.; Rodriguez Rojo, J.; Rodríguez Friás, M. D.; Ros, G.; Rosado, J.; Rossler, T.; Roth, M.; Rouillé D'Orfeuil, B.; Roulet, E.; Rovero, A. C.; Rühle, C.; Sa, S. J.; Saftoiu, A.; Salamida, F.; Salazar, H.; Salesa Greus, F.; Salina, G.; Sánchez, F.; Santo, C. E.; Santos, E.; Santos, E. M.; Sarazin, F.; Sarkar, B.; Sato, R.; Scharf, N.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schiér, P.; Schmidt, A.; Scholten, O.; Schoorlemmer, H.; Schovancova, J.; Schovánek, P.; Schröder, F.; Schulz, J.; Schuster, D.; Sciutto, S. J.; Scuderi, M.; Segreto, A.; Settimo, M.; Shadkam, A.; Shellard, R. C.; Sidelnik, I.; Sigl, G.; Sima, O.; Šmialkowski, A.; Šmída, R.; Snow, G. R.; Sommers, P.; Sorokin, J.; Spinka, H.; Squartini, R.; Srivastava, Y. N.; Stanič, S.; Stapleton, J.; Stasielak, J.; Stephan, M.; Straub, M.; Stutz, A.; Suarez, F.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A. D.; Šuša, T.; Sutherland, M. S.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Szuba, M.; Tapia, A.; Tartare, M.; Tašcáu, O.; Tcaciuc, R.; Thao, N. T.; Thomas, D.; Tiénberg, J.; Null, Timmermans C.; Tkaczyk, W.; Todero Peixoto, C. J.; Toma, G.; Tomankova, L.; Tomé, B.; Tonachini, A.; Torralba Elipe, G.; Torres Machado, D.; Travnicek, P.; Tridapalli, D. B.; Trovato, E.; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Valdés Galicia, J. F.; Valiño, I.; Valore, L.; Van Aar, G.; Van Den Berg, A. M.; Van Velzen, S.; Van Vliet, A.; Varela, E.; Vargas Cárdenas, B.; Varner, G.; Vázquez, J. R.; Vázquez, R. A.; Veberič, D.; Verzi, V.; Vicha, J.; Videla, M.; Villaseñor, L.; Wahlberg, H.; Wahrlich, P.; Wainberg, O.; Walz, D.; Watson, A. A.; Weber, M.; Weidenhaupt, K.; Weindl, A.; Werner, F.; Westerhoff, S.; Whelan, B. J.; Widom, A.; Wieczorek, G.; Wiencke, L.; Wilczyńska, B.; Wilczyński, H.; Will, M.; Williams, C.; Winchen, T.; Wommer, M.; Wundheiler, B.; Yamamoto, T.; Yapici, T.; Younk, P.; Yuan, G.; Yushkov, A.; Zamorano Garcia, B.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zaw, I.; Zepeda, A.; Zhou, J.; Zhu, Y.; Zimbres Silva, M.; Ziolkowski, M.. - In: JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS. - ISSN 1475-7516. - 2013:2(2013), pp. 026-026. [10.1088/1475-7516/2013/02/026]