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CINECA IRIS Institutional Research Information System
The Auger Engineering Radio Array (AERA), part of the Pierre Auger Observatory, is currently the largest array of radio antenna stations deployed for the detection of cosmic rays, spanning an area of 17 km2 with 153 radio stations. It detects the radio emission of extensive air showers produced by cosmic rays in the 30-80 MHz band. Here, we report the AERA measurements of the depth of the shower maximum (Xmax), a probe for mass composition, at cosmic-ray energies between 1017.5 and 1018.8 eV, which show agreement with earlier measurements with the fluorescence technique at the Pierre Auger Observatory. We show advancements in the method for radio Xmax reconstruction by comparison to dedicated sets of CORSIKA/COREAS air-shower simulations, including steps of reconstruction-bias identification and correction, which is of particular importance for irregular or sparse radio arrays. Using the largest set of radio air-shower measurements to date, we show the radio Xmaxresolution as a function of energy, reaching a resolution better than 15 g cm-2 at the highest energies, demonstrating that radio Xmax measurements are competitive with the established high-precision fluorescence technique. In addition, we developed a procedure for performing an extensive data-driven study of systematic uncertainties, including the effects of acceptance bias, reconstruction bias, and the investigation of possible residual biases. These results have been cross-checked with air showers measured independently with both the radio and fluorescence techniques, a setup unique to the Pierre Auger Observatory.
Radio measurements of the depth of air-shower maximum at the Pierre Auger Observatory
Abdul Halim, A.;Abreu, P.;Aglietta, M.;Allekotte, I.;Cheminant, K. Almeida;Almela, A.;Aloisio, R.;Alvarez-Muñiz, J.;Yebra, J. Ammerman;Anastasi, G. A.;Anchordoqui, L.;Andrada, B.;Andringa, S.;Anukriti, null;Apollonio, L.;Aramo, C.;Ferreira, P. R. Araújo;Arnone, E.;Velázquez, J. C. Arteaga;Assis, P.;Avila, G.;Avocone, E.;Bakalova, A.;Barbato, F.;Mocellin, A. Bartz;Bellido, J. A.;Berat, C.;Bertaina, M. E.;Bhatta, G.;Bianciotto, M.;Biermann, P. L.;Binet, V.;Bismark, K.;Bister, T.;Biteau, J.;Blazek, J.;Bleve, C.;Blümer, J.;Boháčová, M.;Boncioli, D.;Bonifazi, C.;Arbeletche, L. Bonneau;Borodai, N.;Brack, J.;Orchera, P. G. Brichetto;Briechle, F. L.;Bueno, A.;Buitink, S.;Buscemi, M.;Büsken, M.;Bwembya, A.;Caballero-Mora, K. S.;Cabana-Freire, S.;Caccianiga, L.;Caruso, R.;Castellina, A.;Catalani, F.;Cataldi, G.;Cazon, L.;Cerda, M.;Cermenati, A.;Chinellato, J. A.;Chudoba, J.;Chytka, L.;Clay, R. W.;Cerutti, A. C. Cobos;Colalillo, R.;Coleman, A.;Coluccia, M. R.;Conceição, R.;Condorelli, A.;Consolati, G.;Conte, M.;Convenga, F.;dos Santos, D. Correia;Costa, P. J.;Covault, C. E.;Cristinziani, M.;Sanchez, C. S. Cruz;Dasso, S.;Daumiller, K.;Dawson, B. R.;de Almeida, R. M.;de Jesús, J.;de Jong, S. J.;Neto, J. R. T. de Mello;De Mitri, I.;de Oliveira, J.;Franco, D. de Oliveira;de Palma, F.;de Souza, V.;de Errico, B. P. de Souza;De Vito, E.;Del Popolo, A.;Deligny, O.;Denner, N.;Deval, L.;di Matteo, A.;Dobre, M.;Dobrigkeit, C.;D'Olivo, J. C.;Mendes, L. M. Domingues;Dorosti, Q.;dos Anjos, J. C.;dos Anjos, R. C.;Ebr, J.;Ellwanger, F.;Emam, M.;Engel, R.;Epicoco, I.;Erdmann, M.;Etchegoyen, A.;Evoli, C.;Falcke, H.;Farmer, J.;Farrar, G.;Fauth, A. C.;Fazzini, N.;Feldbusch, F.;Fenu, F.;Fernandes, A.;Fick, B.;Figueira, J. M.;Filipčič, A.;Fitoussi, T.;Flaggs, B.;Fodran, T.;Fujii, T.;Fuster, A.;Galea, C.;Galelli, C.;García, B.;Gaudu, C.;Gemmeke, H.;Gesualdi, F.;Gherghel-Lascu, A.;Ghia, P. L.;Giaccari, U.;Glombitza, J.;Gobbi, F.;Gollan, F.;Golup, G.;Berisso, M. Gómez;Vitale, P. F. Gómez;Gongora, J. P.;González, J. M.;González, N.;Goos, I.;Góra, D.;Gorgi, A.;Gottowik, M.;Grubb, T. D.;Guarino, F.;Guedes, G. P.;Guido, E.;Gülzow, L.;Hahn, S.;Hamal, P.;Hampel, M. R.;Hansen, P.;Harari, D.;Harvey, V. M.;Haungs, A.;Hebbeker, T.;Hojvat, C.;Hörandel, J. R.;Horvath, P.;Hrabovský, M.;Huege, T.;Insolia, A.;Isar, P. G.;Janecek, P.;Jilek, V.;Johnsen, J. A.;Jurysek, J.;Kampert, K. -H.;Keilhauer, B.;Khakurdikar, A.;Covilakam, V. V. Kizakke;Klages, H. O.;Kleifges, M.;Knapp, F.;Köhler, J.;Kunka, N.;Lago, B. L.;Langner, N.;de Oliveira, M. A. Leigui;Lema-Capeans, Y.;Letessier-Selvon, A.;Lhenry-Yvon, I.;Lopes, L.;Lu, L.;Luce, Q.;Lundquist, J. P.;Payeras, A. Machado;Majercakova, M.;Mandat, D.;Manning, B. C.;Mantsch, P.;Marafico, S.;Mariani, F. M.;Mariazzi, A. G.;Mariş, I. C.;Marsella, G.;Martello, D.;Martinelli, S.;Bravo, O. Martínez;Martins, M. A.;Mathes, H. -J.;Matthews, J.;Matthiae, G.;Mayotte, E.;Mayotte, S.;Mazur, P. O.;Medina-Tanco, G.;Meinert, J.;Melo, D.;Menshikov, A.;Merx, C.;Michal, S.;Micheletti, M. I.;Miramonti, L.;Mollerach, S.;Montanet, F.;Morejon, L.;Morello, C.;Mulrey, K.;Mussa, R.;Namasaka, W. M.;Negi, S.;Nellen, L.;Nguyen, K.;Nicora, G.;Niechciol, M.;Nitz, D.;Nosek, D.;Novotny, V.;Nožka, L.;Nucita, A.;Núñez, L. A.;Oliveira, C.;Palatka, M.;Pallotta, J.;Panja, S.;Parente, G.;Paulsen, T.;Pawlowsky, J.;Pech, M.;Pȩkala, J.;Pelayo, R.;Pereira, L. A. S.;Martins, E. E. Pereira;Armand, J. Perez;Bertolli, C. Pérez;Perrone, L.;Petrera, S.;Petrucci, C.;Pierog, T.;Pimenta, M.;Platino, M.;Pont, B.;Pothast, M.;Shahvar, M. Pourmohammad;Privitera, P.;Prouza, M.;Puyleart, A.;Querchfeld, S.;Rautenberg, J.;Ravignani, D.;Akim, J. V. Reginatto;Reininghaus, M.;Ridky, J.;Riehn, F.;Risse, M.;Rizi, V.;de Carvalho, W. Rodrigues;Rodriguez, E.;Rojo, J. Rodriguez;Roncoroni, M. J.;Rossoni, S.;Roth, M.;Roulet, E.;Rovero, A. C.;Ruehl, P.;Saftoiu, A.;Saharan, M.;Salamida, F.;Salazar, H.;Salina, G.;Gomez, J. D. Sanabria;Sánchez, F.;Santos, E. M.;Santos, E.;Sarazin, F.;Sarmento, R.;Sato, R.;Savina, P.;Schäfer, C. M.;Scherini, V.;Schieler, H.;Schimassek, M.;Schimp, M.;Schmidt, D.;Scholten, O.;Schoorlemmer, H.;Schovánek, P.;Schröder, F. G.;Schulte, J.;Schulz, T.;Sciutto, S. J.;Scornavacche, M.;Segreto, A.;Sehgal, S.;Shivashankara, S. U.;Sigl, G.;Silli, G.;Sima, O.;Simkova, K.;Simon, F.;Smau, R.;Šmída, R.;Sommers, P.;Soriano, J. F.;Squartini, R.;Stadelmaier, M.;Stanič, S.;Stasielak, J.;Stassi, P.;Strähnz, S.;Straub, M.;Suomijärvi, T.;Supanitsky, A. D.;Svozilikova, Z.;Szadkowski, Z.;Tairli, F.;Tapia, A.;Taricco, C.;Timmermans, C.;Tkachenko, O.;Tobiska, P.;Peixoto, C. J. Todero;Tomé, B.;Torrès, Z.;Travaini, A.;Travnicek, P.;Trimarelli, C.;Tueros, M.;Unger, M.;Vaclavek, L.;Vacula, M.;Galicia, J. F. Valdés;Valore, L.;Varela, E.;Vásquez-Ramírez, A.;Veberič, D.;Ventura, C.;Quispe, I. D. Vergara;Verzi, V.;Vicha, J.;Vink, J.;Vorobiov, S.;Watanabe, C.;Watson, A. A.;Weindl, A.;Wiencke, L.;Wilczyński, H.;Wittkowski, D.;Wundheiler, B.;Yue, B.;Yushkov, A.;Zapparrata, O.;Zas, E.;Zavrtanik, D.;Zavrtanik, M.;null, null
2024-01-01
Abstract
The Auger Engineering Radio Array (AERA), part of the Pierre Auger Observatory, is currently the largest array of radio antenna stations deployed for the detection of cosmic rays, spanning an area of 17 km2 with 153 radio stations. It detects the radio emission of extensive air showers produced by cosmic rays in the 30-80 MHz band. Here, we report the AERA measurements of the depth of the shower maximum (Xmax), a probe for mass composition, at cosmic-ray energies between 1017.5 and 1018.8 eV, which show agreement with earlier measurements with the fluorescence technique at the Pierre Auger Observatory. We show advancements in the method for radio Xmax reconstruction by comparison to dedicated sets of CORSIKA/COREAS air-shower simulations, including steps of reconstruction-bias identification and correction, which is of particular importance for irregular or sparse radio arrays. Using the largest set of radio air-shower measurements to date, we show the radio Xmaxresolution as a function of energy, reaching a resolution better than 15 g cm-2 at the highest energies, demonstrating that radio Xmax measurements are competitive with the established high-precision fluorescence technique. In addition, we developed a procedure for performing an extensive data-driven study of systematic uncertainties, including the effects of acceptance bias, reconstruction bias, and the investigation of possible residual biases. These results have been cross-checked with air showers measured independently with both the radio and fluorescence techniques, a setup unique to the Pierre Auger Observatory.
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla 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 presenta gli indicatori calcolati alla data indicata sul report. Si ricorda che in sede di domanda ASN presso il MIUR gli indicatori saranno invece calcolati a partire dal 1° gennaio rispettivamente del quinto/decimo/quindicesimo anno precedente la scadenza del quadrimestre di presentazione della domanda (art 2 del DM 598/2018).
In questa simulazione pertanto il valore degli indicatori potrà differire da quello conteggiato all’atto della domanda ASN effettuata presso il MIUR a seguito di:
Correzioni imputabili a eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori.
Presenza di eventuali errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS
Variabilità nel tempo dei valori citazionali (per i settori bibliometrici)
Variabilità della finestra temporale considerata in funzione della sessione di domanda ASN a cui si partecipa.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle regole riportate nel DM 598/2018 e dell'allegata Tabella A e delle specifiche definite all'interno del Focus Group Cineca relativo al modulo IRIS ER. Il Cineca non si assume alcuna responsabilità in merito all'uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione.