Abstract
With the Auger Engineering Radio Array (AERA) of the Pierre Auger Observatory, we have observed the radio emission from 561 extensive air showers with zenith angles between 60 and 84. In contrast to air showers with more vertical incidence, these inclined air showers illuminate large ground areas of several km2 with radio signals detectable in the 30 to 80 MHz band. A comparison of the measured radio-signal amplitudes with Monte Carlo simulations of a subset of 50 events for which we reconstruct the energy using the Auger surface detector shows agreement within the uncertainties of the current analysis. As expected for forward-beamed radio emission undergoing no significant absorption or scattering in the atmosphere, the area illuminated by radio signals grows with the zenith angle of the air shower. Inclined air showers with EeV energies are thus measurable with sparse radio-antenna arrays with grid sizes of a km or more. This is particularly attractive as radio detection provides direct access to the energy in the electromagnetic cascade of an air shower, which in case of inclined air showers is not accessible by arrays of particle detectors on the ground.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Article number | 026 |
| Journal | Journal of Cosmology and Astroparticle Physics |
| Volume | 2018 |
| Issue number | 10 |
| DOIs | |
| State | Published - Oct 16 2018 |
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- Astronomy and Astrophysics
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Observation of inclined EeV air showers with the radio detector of the Pierre Auger Observatory. / Aab, A.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Albuquerque, I. F.M.; Albury, J. M.; Allekotte, I.; Almela, A.; Castillo, J. Alvarez; Alvarez-Muñiz, J.; Anastasi, G. A.; Anchordoqui, L.; Andrada, B.; Andringa, S.; Aramo, C.; Arsene, N.; Asorey, H.; Assis, P.; Avila, G.; Badescu, A. M.; Balaceanu, A.; Barbato, F.; Luz, R. J.Barreira; Baur, S.; Becker, K. H.; Bellido, J. A.; Berat, C.; Bertaina, M. E.; Bertou, X.; Biermann, P. L.; Biteau, J.; Blaess, S. G.; Blanco, A.; Blazek, J.; Bleve, C.; Boháčová, M.; Bonifazi, C.; Borodai, N.; Botti, A. M.; Brack, J.; Bretz, T.; Bridgeman, A.; Briechle, F. L.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buitink, S.; Buscemi, M.; Caballero-Mora, K. S.; Caccianiga, L.; Calcagni, L.; Cancio, A.; Canfora, F.; Carceller, J. M.; Caruso, R.; Castellina, A.; Catalani, F.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Chinellato, J. A.; Chudoba, J.; Chytka, L.; Clay, R. W.; Cerutti, A. C.Cobos; Colalillo, R.; Coleman, A.; Collica, L.; Coluccia, M. R.; Conceição, R.; Consolati, G.; Contreras, F.; Cooper, M. J.; Coutu, S.; Covault, C. E.; D'Amico, S.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B. R.; Day, J. A.; De Almeida, R. M.; De Jong, S. J.; Mauro, G. De; Neto, J. R.T.De Mello; Mitri, I. De; De Oliveira, J.; De Souza, V.; Debatin, J.; Deligny, O.; Dhital, N.; Castro, M. L.Díaz; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; D'Olivo, J. C.; Dorosti, Q.; Anjos, R. C.Dos; Dova, M. T.; Dundovic, A.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Escobar, C. O.; Etchegoyen, A.; Falcke, H.; Farmer, J.; Farrar, G.; Fauth, A. C.; Fazzini, N.; Feldbusch, F.; Fenu, F.; Ferreyro, L. P.; Fick, B.; Figueira, J. M.; Filipčič, A.; Freire, M. M.; Fujii, T.; Fuster, A.; Gaïor, R.; García, B.; Gemmeke, H.; Gherghel-Lascu, A.; Ghia, P. L.; Giaccari, U.; Giammarchi, M.; Giller, M.; Głas, D.; Glaser, C.; Glombitza, J.; Golup, G.; Berisso, M. Gómez; Vitale, P. F.Gómez; González, N.; Goos, I.; Góra, D.; Gorgi, A.; Gottowik, M.; Grubb, T. D.; Guarino, F.; Guedes, G. P.; Guido, E.; Halliday, R.; Hampel, M. R.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T. A.; Harvey, V. M.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Heimann, P.; Hill, G. C.; Hojvat, C.; Holt, E. M.; Homola, P.; Hörandel, J. R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huege, T.; Hulsman, J.; Insolia, A.; Isar, P. G.; Jandt, I.; Johnsen, J. A.; Josebachuili, M.; Jurysek, J.; Kääpä, A.; Kambeitz, O.; Kampert, K. H.; Keilhauer, B.; Kemmerich, N.; Kemp, J.; Klages, H. O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Krause, R.; Kuempel, D.; Mezek, G. Kukec; Kunka, N.; Awad, A. Kuotb; Lago, B. L.; Lahurd, D.; Lang, R. G.; Legumina, R.; De Oliveira, M. A.Leigui; Lenok, V.; Letessier-Selvon, A.; Lhenry-Yvon, I.; Presti, D. Lo; Lopes, L.; López, R.; Casado, A. López; Lorek, R.; Luce, Q.; Lucero, A.; Malacari, M.; Mallamaci, M.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A. G.; Mariş, I. C.; Marsella, G.; Martello, D.; Martinez, H.; Bravo, O. Martínez; Mathes, H. J.; Mathys, S.; Matthews, J.; Matthiae, G.; Mayotte, E.; Mazur, P. O.; Medina, C.; Medina-Tanco, G.; Melo, D.; Menshikov, A.; Merenda, K. D.; Michal, S.; Micheletti, M. I.; Middendorf, L.; Miramonti, L.; Mitrica, B.; Mockler, D.; Mollerach, S.; Montanet, F.; Morello, C.; Morlino, G.; Mostafá, M.; Müller, A. L.; Muller, M. A.; Müller, S.; Mussa, R.; Nellen, L.; Nguyen, P. H.; Niculescu-Oglinzanu, M.; Niechciol, M.; Niemietz, L.; Nitz, D.; Nosek, D.; Novotny, V.; Nožka, L.; Nucita, A.; Núñez, L. A.; Oikonomou, F.; Olinto, A.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Papenbreer, P.; Parente, G.; Parra, A.; Paul, T.; Pech, M.; Pedreira, F.; Pkala, J.; Pelayo, R.; Peña-Rodriguez, J.; Pereira, L. A.S.; Perlin, M.; Perrone, L.; Peters, C.; Petrera, S.; Phuntsok, J.; Pierog, T.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Poh, J.; Pont, B.; Porowski, C.; Prado, R. R.; Privitera, P.; Prouza, M.; Puyleart, A.; Quel, E. J.; Querchfeld, S.; Quinn, S.; Ramos-Pollan, R.; Rautenberg, J.; Ravignani, D.; Reininghaus, M.; Ridky, J.; Riehn, F.; Risse, M.; Ristori, P.; Rizi, V.; De Carvalho, W. Rodrigues; Fernandez, G. Rodriguez; Rojo, J. Rodriguez; Roncoroni, M. J.; Roth, M.; Roulet, E.; Rovero, A. C.; Ruehl, P.; Saffi, S. J.; Saftoiu, A.; Salamida, F.; Salazar, H.; Saleh, A.; Salina, G.; Sánchez, F.; Sanchez-Lucas, P.; Santos, E. M.; Santos, E.; Sarazin, F.; Sarmento, R.; Sarmiento-Cano, C.; Sato, R.; Savina, P.; Schauer, M.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schimassek, M.; Schimp, M.; Schmidt, D.; Scholten, O.; Schovánek, P.; Schröder, F. G.; Schröder, S.; Schulz, A.; Schumacher, J.; Sciutto, S. J.; Segreto, A.; Shellard, R. C.; Sigl, G.; Silli, G.; Sima, O.; Šmída, R.; Snow, G. R.; Sommers, P.; Soriano, J. F.; Souchard, J.; Squartini, R.; Stanca, D.; Stanič, S.; Stasielak, J.; Stassi, P.; Stolpovskiy, M.; Strafella, F.; Streich, A.; Suarez, F.; Suárez-Durán, M.; Sudholz, T.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A. D.; Šupík, J.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Taboada, A.; Taborda, O. A.; Timmermans, C.; Peixoto, C. J.Todero; Tomé, B.; Elipe, G. Torralba; Travnicek, P.; Trini, M.; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Galicia, J. F.Valdés; Valiño, I.; Valore, L.; Bodegom, P. Van; Berg, A. M.Van Den; Vliet, A. Van; Varela, E.; Cárdenas, B. Vargas; Vázquez, R. A.; Veberič, D.; Ventura, C.; Quispe, I. D.Vergara; Verzi, V.; Vicha, J.; Villaseñor, L.; Vorobiov, S.; Wahlberg, H.; Wainberg, O.; Walz, D.; Watson, A. A.; Weber, M.; Weindl, A.; Wiedeński, M.; Wiencke, L.; Wilczyński, H.; Wirtz, M.; Wittkowski, D.; Wundheiler, B.; Yang, L.; Yushkov, A.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zehrer, L.; Zepeda, A.; Zimmermann, B.; Ziolkowski, M.; Zong, Z.; Zuccarello, F.
In: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Vol. 2018, No. 10, 026, 16.10.2018.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Observation of inclined EeV air showers with the radio detector of the Pierre Auger Observatory
AU - Aab, A.
AU - Abreu, P.
AU - Aglietta, M.
AU - Albuquerque, I. F.M.
AU - Albury, J. M.
AU - Allekotte, I.
AU - Almela, A.
AU - Castillo, J. Alvarez
AU - Alvarez-Muñiz, J.
AU - Anastasi, G. A.
AU - Anchordoqui, L.
AU - Andrada, B.
AU - Andringa, S.
AU - Aramo, C.
AU - Arsene, N.
AU - Asorey, H.
AU - Assis, P.
AU - Avila, G.
AU - Badescu, A. M.
AU - Balaceanu, A.
AU - Barbato, F.
AU - Luz, R. J.Barreira
AU - Baur, S.
AU - Becker, K. H.
AU - Bellido, J. A.
AU - Berat, C.
AU - Bertaina, M. E.
AU - Bertou, X.
AU - Biermann, P. L.
AU - Biteau, J.
AU - Blaess, S. G.
AU - Blanco, A.
AU - Blazek, J.
AU - Bleve, C.
AU - Boháčová, M.
AU - Bonifazi, C.
AU - Borodai, N.
AU - Botti, A. M.
AU - Brack, J.
AU - Bretz, T.
AU - Bridgeman, A.
AU - Briechle, F. L.
AU - Buchholz, P.
AU - Bueno, A.
AU - Buitink, S.
AU - Buscemi, M.
AU - Caballero-Mora, K. S.
AU - Caccianiga, L.
AU - Calcagni, L.
AU - Cancio, A.
AU - Canfora, F.
AU - Carceller, J. M.
AU - Caruso, R.
AU - Castellina, A.
AU - Catalani, F.
AU - Cataldi, G.
AU - Cazon, L.
AU - Chinellato, J. A.
AU - Chudoba, J.
AU - Chytka, L.
AU - Clay, R. W.
AU - Cerutti, A. C.Cobos
AU - Colalillo, R.
AU - Coleman, A.
AU - Collica, L.
AU - Coluccia, M. R.
AU - Conceição, R.
AU - Consolati, G.
AU - Contreras, F.
AU - Cooper, M. J.
AU - Coutu, S.
AU - Covault, C. E.
AU - D'Amico, S.
AU - Daniel, B.
AU - Dasso, S.
AU - Daumiller, K.
AU - Dawson, B. R.
AU - Day, J. A.
AU - De Almeida, R. M.
AU - De Jong, S. J.
AU - Mauro, G. De
AU - Neto, J. R.T.De Mello
AU - Mitri, I. De
AU - De Oliveira, J.
AU - De Souza, V.
AU - Debatin, J.
AU - Deligny, O.
AU - Dhital, N.
AU - Castro, M. L.Díaz
AU - Diogo, F.
AU - Dobrigkeit, C.
AU - D'Olivo, J. C.
AU - Dorosti, Q.
AU - Anjos, R. C.Dos
AU - Dova, M. T.
AU - Dundovic, A.
AU - Ebr, J.
AU - Engel, R.
AU - Erdmann, M.
AU - Escobar, C. O.
AU - Etchegoyen, A.
AU - Falcke, H.
AU - Farmer, J.
AU - Farrar, G.
AU - Fauth, A. C.
AU - Fazzini, N.
AU - Feldbusch, F.
AU - Fenu, F.
AU - Ferreyro, L. P.
AU - Fick, B.
AU - Figueira, J. M.
AU - Filipčič, A.
AU - Freire, M. M.
AU - Fujii, T.
AU - Fuster, A.
AU - Gaïor, R.
AU - García, B.
AU - Gemmeke, H.
AU - Gherghel-Lascu, A.
AU - Ghia, P. L.
AU - Giaccari, U.
AU - Giammarchi, M.
AU - Giller, M.
AU - Głas, D.
AU - Glaser, C.
AU - Glombitza, J.
AU - Golup, G.
AU - Berisso, M. Gómez
AU - Vitale, P. F.Gómez
AU - González, N.
AU - Goos, I.
AU - Góra, D.
AU - Gorgi, A.
AU - Gottowik, M.
AU - Grubb, T. D.
AU - Guarino, F.
AU - Guedes, G. P.
AU - Guido, E.
AU - Halliday, R.
AU - Hampel, M. R.
AU - Hansen, P.
AU - Harari, D.
AU - Harrison, T. A.
AU - Harvey, V. M.
AU - Haungs, A.
AU - Hebbeker, T.
AU - Heck, D.
AU - Heimann, P.
AU - Hill, G. C.
AU - Hojvat, C.
AU - Holt, E. M.
AU - Homola, P.
AU - Hörandel, J. R.
AU - Horvath, P.
AU - Hrabovský, M.
AU - Huege, T.
AU - Hulsman, J.
AU - Insolia, A.
AU - Isar, P. G.
AU - Jandt, I.
AU - Johnsen, J. A.
AU - Josebachuili, M.
AU - Jurysek, J.
AU - Kääpä, A.
AU - Kambeitz, O.
AU - Kampert, K. H.
AU - Keilhauer, B.
AU - Kemmerich, N.
AU - Kemp, J.
AU - Klages, H. O.
AU - Kleifges, M.
AU - Kleinfeller, J.
AU - Krause, R.
AU - Kuempel, D.
AU - Mezek, G. Kukec
AU - Kunka, N.
AU - Awad, A. Kuotb
AU - Lago, B. L.
AU - Lahurd, D.
AU - Lang, R. G.
AU - Legumina, R.
AU - De Oliveira, M. A.Leigui
AU - Lenok, V.
AU - Letessier-Selvon, A.
AU - Lhenry-Yvon, I.
AU - Presti, D. Lo
AU - Lopes, L.
AU - López, R.
AU - Casado, A. López
AU - Lorek, R.
AU - Luce, Q.
AU - Lucero, A.
AU - Malacari, M.
AU - Mallamaci, M.
AU - Mandat, D.
AU - Mantsch, P.
AU - Mariazzi, A. G.
AU - Mariş, I. C.
AU - Marsella, G.
AU - Martello, D.
AU - Martinez, H.
AU - Bravo, O. Martínez
AU - Mathes, H. J.
AU - Mathys, S.
AU - Matthews, J.
AU - Matthiae, G.
AU - Mayotte, E.
AU - Mazur, P. O.
AU - Medina, C.
AU - Medina-Tanco, G.
AU - Melo, D.
AU - Menshikov, A.
AU - Merenda, K. D.
AU - Michal, S.
AU - Micheletti, M. I.
AU - Middendorf, L.
AU - Miramonti, L.
AU - Mitrica, B.
AU - Mockler, D.
AU - Mollerach, S.
AU - Montanet, F.
AU - Morello, C.
AU - Morlino, G.
AU - Mostafá, M.
AU - Müller, A. L.
AU - Muller, M. A.
AU - Müller, S.
AU - Mussa, R.
AU - Nellen, L.
AU - Nguyen, P. H.
AU - Niculescu-Oglinzanu, M.
AU - Niechciol, M.
AU - Niemietz, L.
AU - Nitz, D.
AU - Nosek, D.
AU - Novotny, V.
AU - Nožka, L.
AU - Nucita, A.
AU - Núñez, L. A.
AU - Oikonomou, F.
AU - Olinto, A.
AU - Palatka, M.
AU - Pallotta, J.
AU - Papenbreer, P.
AU - Parente, G.
AU - Parra, A.
AU - Paul, T.
AU - Pech, M.
AU - Pedreira, F.
AU - Pkala, J.
AU - Pelayo, R.
AU - Peña-Rodriguez, J.
AU - Pereira, L. A.S.
AU - Perlin, M.
AU - Perrone, L.
AU - Peters, C.
AU - Petrera, S.
AU - Phuntsok, J.
AU - Pierog, T.
AU - Pimenta, M.
AU - Pirronello, V.
AU - Platino, M.
AU - Poh, J.
AU - Pont, B.
AU - Porowski, C.
AU - Prado, R. R.
AU - Privitera, P.
AU - Prouza, M.
AU - Puyleart, A.
AU - Quel, E. J.
AU - Querchfeld, S.
AU - Quinn, S.
AU - Ramos-Pollan, R.
AU - Rautenberg, J.
AU - Ravignani, D.
AU - Reininghaus, M.
AU - Ridky, J.
AU - Riehn, F.
AU - Risse, M.
AU - Ristori, P.
AU - Rizi, V.
AU - De Carvalho, W. Rodrigues
AU - Fernandez, G. Rodriguez
AU - Rojo, J. Rodriguez
AU - Roncoroni, M. J.
AU - Roth, M.
AU - Roulet, E.
AU - Rovero, A. C.
AU - Ruehl, P.
AU - Saffi, S. J.
AU - Saftoiu, A.
AU - Salamida, F.
AU - Salazar, H.
AU - Saleh, A.
AU - Salina, G.
AU - Sánchez, F.
AU - Sanchez-Lucas, P.
AU - Santos, E. M.
AU - Santos, E.
AU - Sarazin, F.
AU - Sarmento, R.
AU - Sarmiento-Cano, C.
AU - Sato, R.
AU - Savina, P.
AU - Schauer, M.
AU - Scherini, V.
AU - Schieler, H.
AU - Schimassek, M.
AU - Schimp, M.
AU - Schmidt, D.
AU - Scholten, O.
AU - Schovánek, P.
AU - Schröder, F. G.
AU - Schröder, S.
AU - Schulz, A.
AU - Schumacher, J.
AU - Sciutto, S. J.
AU - Segreto, A.
AU - Shellard, R. C.
AU - Sigl, G.
AU - Silli, G.
AU - Sima, O.
AU - Šmída, R.
AU - Snow, G. R.
AU - Sommers, P.
AU - Soriano, J. F.
AU - Souchard, J.
AU - Squartini, R.
AU - Stanca, D.
AU - Stanič, S.
AU - Stasielak, J.
AU - Stassi, P.
AU - Stolpovskiy, M.
AU - Strafella, F.
AU - Streich, A.
AU - Suarez, F.
AU - Suárez-Durán, M.
AU - Sudholz, T.
AU - Suomijärvi, T.
AU - Supanitsky, A. D.
AU - Šupík, J.
AU - Swain, J.
AU - Szadkowski, Z.
AU - Taboada, A.
AU - Taborda, O. A.
AU - Timmermans, C.
AU - Peixoto, C. J.Todero
AU - Tomé, B.
AU - Elipe, G. Torralba
AU - Travnicek, P.
AU - Trini, M.
AU - Tueros, M.
AU - Ulrich, R.
AU - Unger, M.
AU - Urban, M.
AU - Galicia, J. F.Valdés
AU - Valiño, I.
AU - Valore, L.
AU - Bodegom, P. Van
AU - Berg, A. M.Van Den
AU - Vliet, A. Van
AU - Varela, E.
AU - Cárdenas, B. Vargas
AU - Vázquez, R. A.
AU - Veberič, D.
AU - Ventura, C.
AU - Quispe, I. D.Vergara
AU - Verzi, V.
AU - Vicha, J.
AU - Villaseñor, L.
AU - Vorobiov, S.
AU - Wahlberg, H.
AU - Wainberg, O.
AU - Walz, D.
AU - Watson, A. A.
AU - Weber, M.
AU - Weindl, A.
AU - Wiedeński, M.
AU - Wiencke, L.
AU - Wilczyński, H.
AU - Wirtz, M.
AU - Wittkowski, D.
AU - Wundheiler, B.
AU - Yang, L.
AU - Yushkov, A.
AU - Zas, E.
AU - Zavrtanik, D.
AU - Zavrtanik, M.
AU - Zehrer, L.
AU - Zepeda, A.
AU - Zimmermann, B.
AU - Ziolkowski, M.
AU - Zong, Z.
AU - Zuccarello, F.
N1 - Funding Information: The successful installation, commissioning, and operation of the Pierre Auger Observatory would not have been possible without the strong commitment and effort from the technical and administrative staff in Malargüe. We are very grateful to the following agencies and organizations for financial support: Argentina – Comisión Nacional de Energía Atómica; Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT); Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Gobierno de la Provincia de Mendoza; Municipalidad de Malargüe; NDM Holdings and Valle Las Leñas; in gratitude for their continuing cooperation over land access; Australia – the Australian Research Council; Brazil – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP); Funda¸cão de Amparo à Pesquisa do Estado de Rio de Janeiro (FAPERJ); São Paulo Research Foundation (FAPESP) Grants No. 2010/07359-6 and No. 1999/05404-3; Min-istério da Ciência, Tecnologia, Inovac¸ões e Comunica¸cões (MCTIC); Czech Republic – Grant No. MSMT CR LG15014, LO1305, LM2015038 and CZ.02.1.01/0.0/0.0/16 013/0001402; France – Centre de Calcul IN2P3/CNRS; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Conseil Régional Ile-de-France; Département Physique Nucléaire et Corpuscu-laire (PNC-IN2P3/CNRS); Département Sciences de l’Univers (SDU-INSU/CNRS); Insti-tut Lagrange de Paris (ILP) Grant No. LABEX ANR-10-LABX-63 within the Investisse-ments d’Avenir Programme Grant No. ANR-11-IDEX-0004-02; Germany – Bundesmin-isterium für Bildung und Forschung (BMBF); Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Finanzministerium Baden-Württemberg; Helmholtz Alliance for Astroparticle Physics (HAP); Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF); Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen; Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst des Landes Baden-Württemberg; Italy – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN); Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF); Minis-tero dell’Istruzione, dell’Universitá e della Ricerca (MIUR); CETEMPS Center of Excellence; Ministero degli Affari Esteri (MAE); Mexico – Consejo Nacional de Cien-cia y Tecnología (CONACYT) No. 167733; Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM); PAPIIT DGAPA-UNAM; The Netherlands – Ministry of Education, Culture and Science; Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO); Dutch national e-infrastructure with the support of SURF Cooperative; Poland – National Centre for Research and Development, Grant No. ERA-NET-ASPERA/02/11; National Science Centre, Grants No. 2013/08/M/ST9/00322, No. 2016/23/B/ST9/01635 and No. HARMONIA 5–2013/10/M/ST9/00062, UMO-2016/22/M/ST9/00198; Portugal – Portuguese national funds and FEDER funds within Programa Operacional Factores de Competitivi- Funding Information: dade through Funda¸cão para a Ciência e a Tecnologia (COMPETE); Romania – Romanian Ministry of Research and Innovation CNCS/CCCDI-UESFISCDI, projects PN-III-P1-1.2-PCCDI-2017-0839/19PCCDI/2018, PN-III-P2-2.1-PED-2016-1922, PN-III-P2-2.1-PED-2016-1659 and PN18090102 within PNCDI III; Slovenia – Slovenian Research Agency; Spain – Comunidad de Madrid; Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) funds; Ministerio de Economía y Competitividad; Xunta de Galicia; European Community 7th Framework Program Grant No. FP7-PEOPLE-2012-IEF-328826; U.S.A. – Department of Energy, Contracts No. DE-AC02-07CH11359, No. DE-FR02-04ER41300, No. DE-FG02-99ER41107 and No. DE-SC0011689; National Science Foundation, Grant No. 0450696; The Grainger Foundation; Marie Curie-IRSES/EPLANET; European Particle Physics Latin American Network; European Union 7th Framework Program, Grant No. PIRSES-2009-GA-246806; and UNESCO. Publisher Copyright: © 2018 IOP Publishing Ltd and Sissa Medialab.
PY - 2018/10/16
Y1 - 2018/10/16
N2 - With the Auger Engineering Radio Array (AERA) of the Pierre Auger Observatory, we have observed the radio emission from 561 extensive air showers with zenith angles between 60 and 84. In contrast to air showers with more vertical incidence, these inclined air showers illuminate large ground areas of several km2 with radio signals detectable in the 30 to 80 MHz band. A comparison of the measured radio-signal amplitudes with Monte Carlo simulations of a subset of 50 events for which we reconstruct the energy using the Auger surface detector shows agreement within the uncertainties of the current analysis. As expected for forward-beamed radio emission undergoing no significant absorption or scattering in the atmosphere, the area illuminated by radio signals grows with the zenith angle of the air shower. Inclined air showers with EeV energies are thus measurable with sparse radio-antenna arrays with grid sizes of a km or more. This is particularly attractive as radio detection provides direct access to the energy in the electromagnetic cascade of an air shower, which in case of inclined air showers is not accessible by arrays of particle detectors on the ground.
AB - With the Auger Engineering Radio Array (AERA) of the Pierre Auger Observatory, we have observed the radio emission from 561 extensive air showers with zenith angles between 60 and 84. In contrast to air showers with more vertical incidence, these inclined air showers illuminate large ground areas of several km2 with radio signals detectable in the 30 to 80 MHz band. A comparison of the measured radio-signal amplitudes with Monte Carlo simulations of a subset of 50 events for which we reconstruct the energy using the Auger surface detector shows agreement within the uncertainties of the current analysis. As expected for forward-beamed radio emission undergoing no significant absorption or scattering in the atmosphere, the area illuminated by radio signals grows with the zenith angle of the air shower. Inclined air showers with EeV energies are thus measurable with sparse radio-antenna arrays with grid sizes of a km or more. This is particularly attractive as radio detection provides direct access to the energy in the electromagnetic cascade of an air shower, which in case of inclined air showers is not accessible by arrays of particle detectors on the ground.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85056142828&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85056142828&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1088/1475-7516/2018/10/026
DO - 10.1088/1475-7516/2018/10/026
M3 - Article
AN - SCOPUS:85056142828
VL - 2018
JO - Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
JF - Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
SN - 1475-7516
IS - 10
M1 - 026
ER -