Combined fit of spectrum and composition data as measured by the Pierre Auger Observatory

A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, I. Al Samarai, I. F.M. Albuquerque, I. Allekotte, A. Almela, J. Alvarez Castillo, J. Alvarez-Muñiz, G. A. Anastasi, L. Anchordoqui, B. Andrada, S. Andringa, C. Aramo, F. Arqueros, N. Arsene, H. Asorey, P. Assis, J. Aublin, G. AvilaA. M. Badescu, A. Balaceanu, R. J.Barreira Luz, J. J. Beatty, K. H. Becker, J. A. Bellido, C. Berat, M. E. Bertaina, X. Bertou, P. L. Biermann, P. Billoir, J. Biteau, S. G. Blaess, A. Blanco, J. Blazek, C. Bleve, M. Boháčová, D. Boncioli, C. Bonifazi, N. Borodai, A. M. Botti, J. Brack, I. Brancus, T. Bretz, A. Bridgeman, F. L. Briechle, P. Buchholz, A. Bueno, S. Buitink, M. Buscemi, K. S. Caballero-Mora, L. Caccianiga, A. Cancio, F. Canfora, L. Caramete, R. Caruso, A. Castellina, G. Cataldi, L. Cazon, A. G. Chavez, J. A. Chinellato, J. Chudoba, R. W. Clay, R. Colalillo, A. Coleman, L. Collica, M. R. Coluccia, R. Conceição, F. Contreras, M. J. Cooper, S. Coutu, C. E. Covault, J. Cronin, S. D'Amico, B. Daniel, S. Dasso, K. Daumiller, B. R. Dawson, R. M. De Almeida, S. J. De Jong, G. De Mauro, J. R.T.De Mello Neto, I. De Mitri, J. De Oliveira, V. De Souza, J. Debatin, O. Deligny, C. Di Giulio, A. Di Matteo, M. L.Díaz Castro, F. Diogo, C. Dobrigkeit, J. C. D'Olivo, Q. Dorosti, R. C.Dos Anjos, M. T. Dova, A. Dundovic, J. Ebr, R. Engel, M. Erdmann, M. Erfani, C. O. Escobar, J. Espadanal, A. Etchegoyen, H. Falcke, G. Farrar, A. C. Fauth, N. Fazzini, B. Fick, J. M. Figueira, A. Filipčič, O. Fratu, M. M. Freire, T. Fujii, A. Fuster, R. Gaior, B. García, D. Garcia-Pinto, F. Gaté, H. Gemmeke, A. Gherghel-Lascu, P. L. Ghia, U. Giaccari, M. Giammarchi, M. Giller, D. Głas, C. Glaser, G. Golup, M. Gómez Berisso, P. F.Gómez Vitale, N. González, A. Gorgi, P. Gorham, A. F. Grillo, T. D. Grubb, F. Guarino, G. P. Guedes, M. R. Hampel, P. Hansen, D. Harari, T. A. Harrison, J. L. Harton, A. Haungs, T. Hebbeker, D. Heck, P. Heimann, A. E. Herve, G. C. Hill, C. Hojvat, E. Holt, P. Homola, J. R. Hörandel, P. Horvath, M. Hrabovský, T. Huege, J. Hulsman, A. Insolia, P. G. Isar, I. Jandt, S. Jansen, J. A. Johnsen, M. Josebachuili, A. Kääpä, O. Kambeitz, K. H. Kampert, I. Katkov, B. Keilhauer, E. Kemp, J. Kemp, R. M. Kieckhafer, H. O. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, R. Krause, N. Krohm, D. Kuempel, G. Kukec Mezek, N. Kunka, A. Kuotb Awad, D. Lahurd, M. Lauscher, R. Legumina, M. A.Leigui De Oliveira, A. Letessier-Selvon, I. Lhenry-Yvon, K. Link, L. Lopes, R. López, A. López Casado, Q. Luce, A. Lucero, M. Malacari, M. Mallamaci, D. Mandat, P. Mantsch, A. G. Mariazzi, I. C. Mariš, G. Marsella, D. Martello, H. Martinez, O. Martínez Bravo, J. J.Masías Meza, H. J. Mathes, S. Mathys, J. Matthews, J. A.J. Matthews, G. Matthiae, E. Mayotte, P. O. Mazur, C. Medina, G. Medina-Tanco, D. Melo, A. Menshikov, M. I. Micheletti, L. Middendorf, I. A. Minaya, L. Miramonti, B. Mitrica, D. Mockler, S. Mollerach, F. Montanet, C. Morello, M. Mostafá, A. L. Müller, G. Müller, M. A. Muller, S. Müller, R. Mussa, I. Naranjo, L. Nellen, P. H. Nguyen, M. Niculescu-Oglinzanu, M. Niechciol, L. Niemietz, T. Niggemann, D. Nitz, D. Nosek, V. Novotny, H. Nožka, L. A. Núñez, L. Ochilo, F. Oikonomou, A. Olinto, M. Palatka, J. Pallotta, P. Papenbreer, G. Parente, A. Parra, T. Paul, M. Pech, F. Pedreira, J. Pkala, R. Pelayo, J. Peña-Rodriguez, L. A.S. Pereira, M. Perlín, L. Perrone, C. Peters, S. Petrera, J. Phuntsok, R. Piegaia, T. Pierog, P. Pieroni, M. Pimenta, V. Pirronello, M. Platino, M. Plum, C. Porowski, R. R. Prado, P. Privitera, M. Prouza, E. J. Quel, S. Querchfeld, S. Quinn, R. Ramos-Pollan, J. Rautenberg, D. Ravignani, B. Revenu, J. Ridky, M. Risse, P. Ristori, V. Rizi, W. Rodrigues De Carvalho, G. Rodriguez Fernandez, J. Rodriguez Rojo, D. Rogozin, M. J. Roncoroni, M. Roth, E. Roulet, A. C. Rovero, P. Ruehl, S. J. Saffi, A. Saftoiu, F. Salamida, H. Salazar, A. Saleh, F. Salesa Greus, G. Salina, F. Sánchez, P. Sanchez-Lucas, E. M. Santos, E. Santos, F. Sarazin, R. Sarmento, C. A. Sarmiento, R. Sato, M. Schauer, V. Scherini, H. Schieler, M. Schimp, D. Schmidt, O. Scholten, P. Schovánek, F. G. Schröder, A. Schulz, J. Schulz, J. Schumacher, S. J. Sciutto, A. Segreto, M. Settimo, A. Shadkam, R. C. Shellard, G. Sigl, G. Silli, O. Sima, A. Śmiałkowski, R. Šmída, G. R. Snow, P. Sommers, S. Sonntag, J. Sorokin, R. Squartini, D. Stanca, S. Stanič, J. Stasielak, P. Stassi, F. Strafella, F. Suarez, M. Suarez Durán, T. Sudholz, T. Suomijärvi, A. D. Supanitsky, J. Swain, Z. Szadkowski, A. Taboada, O. A. Taborda, A. Tapia, V. M. Theodoro, C. Timmermans, C. J.Todero Peixoto, L. Tomankova, B. Tomé, G. Torralba Elipe, P. Travnicek, M. Trini, R. Ulrich, M. Unger, M. Urban, J. F.Valdés Galicia, I. Valiño, L. Valore, G. Van Aar, P. Van Bodegom, A. M.Van Den Berg, A. Van Vliet, E. Varela, B. Vargas Cárdenas, G. Varner, J. R. Vázquez, R. A. Vázquez, D. Veberič, I. D.Vergara Quispe, V. Verzi, J. Vicha, L. Villaseñor, S. Vorobiov, H. Wahlberg, O. Wainberg, D. Walz, A. A. Watson, M. Weber, A. Weindl, L. Wiencke, H. Wilczyński, T. Winchen, M. Wirtz, D. Wittkowski, B. Wundheiler, L. Yang, D. Yelos, A. Yushkov, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, A. Zepeda, B. Zimmermann, M. Ziolkowski, Z. Zong, Z. Zong

Research output: Contribution to journalArticle

66 Scopus citations

Abstract

We present a combined fit of a simple astrophysical model of UHECR sources to both the energy spectrum and mass composition data measured by the Pierre Auger Observatory. The fit has been performed for energies above 5 ċ 1018 eV, i.e. the region of the all-particle spectrum above the so-called "ankle" feature. The astrophysical model we adopted consists of identical sources uniformly distributed in a comoving volume, where nuclei are accelerated through a rigidity-dependent mechanism. The fit results suggest sources characterized by relatively low maximum injection energies, hard spectra and heavy chemical composition. We also show that uncertainties about physical quantities relevant to UHECR propagation and shower development have a non-negligible impact on the fit results.

Original languageEnglish (US)
Article number038
JournalJournal of Cosmology and Astroparticle Physics
Volume2017
Issue number4
DOIs
StatePublished - Apr 20 2017

    Fingerprint

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Astronomy and Astrophysics

Cite this

Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Samarai, I. A., Albuquerque, I. F. M., Allekotte, I., Almela, A., Castillo, J. A., Alvarez-Muñiz, J., Anastasi, G. A., Anchordoqui, L., Andrada, B., Andringa, S., Aramo, C., Arqueros, F., Arsene, N., Asorey, H., Assis, P., Aublin, J., ... Zong, Z. (2017). Combined fit of spectrum and composition data as measured by the Pierre Auger Observatory. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2017(4), [038]. https://doi.org/10.1088/1475-7516/2017/04/038