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Archivio istituzionale della ricerca dell'Università degli Studi di Palermo
We use the surface detector of the Pierre Auger Observatory to search for air showers initiated by photons with an energy above 1019 eV. Photons in the zenith angle range from 30° to 60° can be identified in the overwhelming background of showers initiated by charged cosmic rays through the broader time structure of the signals induced in the water-Cherenkov detectors of the array and the steeper lateral distribution of shower particles reaching ground. Applying the search method to data collected between January 2004 and June 2020, upper limits at 95% CL are set to an E-2 diffuse flux of ultra-high energy photons above 1019 eV, 2 × 1019 eV and 4 × 1019 eV amounting to 2.11 × 10-3, 3.12 × 10-4 and 1.72 × 10-4 km-2 sr-1 yr-1, respectively. While the sensitivity of the present search around 2 × 1019 eV approaches expectations of cosmogenic photon fluxes in the case of a pure-proton composition, it is one order of magnitude above those from more realistic mixed-composition models. The inferred limits have also implications for the search of super-heavy dark matter that are discussed and illustrated.
Abreu P., Aglietta M., Allekotte I., Almeida Cheminant K., Almela A., Alvarez-Muniz J., et al. (2023). Search for photons above 1019eV with the surface detector of the Pierre Auger Observatory. JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS, 2023(5), 021 [10.1088/1475-7516/2023/05/021].
Search for photons above 1019eV with the surface detector of the Pierre Auger Observatory
Abreu P.
;Aglietta M.;Allekotte I.;Almeida Cheminant K.;Almela A.;Alvarez-Muniz J.;Ammerman Yebra J.;Anastasi G. A.;Anchordoqui L.;Andrada B.;Andringa S.;Aramo C.;Araujo Ferreira P. R.;Arnone E.;Arteaga Velazquez J. C.;Asorey H.;Assis P.;Avila G.;Avocone E.;Badescu A. M.;Bakalova A.;Balaceanu A.;Barbato F.;Bellido J. A.;Berat C.;Bertaina M. E.;Bhatta G.;Biermann P. L.;Binet V.;Bismark K.;Bister T.;Biteau J.;Blazek J.;Bleve C.;Blumer J.;Bohacova M.;Boncioli D.;Bonifazi C.;Bonneau Arbeletche L.;Borodai N.;Brack J.;Bretz T.;Brichetto Orchera P. G.;Briechle F. L.;Buchholz P.;Bueno A.;Buitink S.;Buscemi M.;Busken M.;Bwembya A.;Caballero-Mora K. S.;Caccianiga L.;Caracas I.;Caruso R.;Castellina A.;Catalani F.;Cataldi G.;Cazon L.;Cerda M.;Chinellato J. A.;Chudoba J.;Chytka L.;Clay R. W.;Cobos Cerutti A. C.;Colalillo R.;Coleman A.;Coluccia M. R.;Conceicao R.;Condorelli A.;Consolati G.;Contreras F.;Convenga F.;Correia Dos Santos D.;Covault C. E.;Cristinziani M.;Dasso S.;Daumiller K.;Dawson B. R.;De Almeida R. M.;De Jesus J.;De Jong S. J.;De Mello Neto J. R. T.;De Mitri I.;De Oliveira J.;De Oliveira Franco D.;De Palma F.;De Souza V.;De Vito E.;Del Popolo A.;Deligny O.;Deval L.;Di Matteo A.;Dobre M.;Dobrigkeit C.;D'Olivo J. C.;Domingues Mendes L. M.;Dos Anjos R. C.;Ebr J.;Eman M.;Engel R.;Epicoco I.;Erdmann M.;Escobar C. O.;Etchegoyen A.;Falcke H.;Farmer J.;Farrar G.;Fauth A. C.;Fazzini N.;Feldbusch F.;Fenu F.;Fick B.;Figueira J. M.;Filipcic A.;Fitoussi T.;Fodran T.;Fujii T.;Fuster A.;Galea C.;Galelli C.;Garcia B.;Gemmeke H.;Gesualdi F.;Gherghel-Lascu A.;Ghia P. L.;Giaccari U.;Giammarchi M.;Glombitza J.;Gobbi F.;Gollan F.;Golup G.;Gomez Berisso M.;Gomez Vitale P. F.;Gongora J. P.;Gonzalez J. M.;Gonzalez N.;Goos I.;Gora D.;Gorgi A.;Gottowik M.;Grubb T. D.;Guarino F.;Guedes G. P.;Guido E.;Hahn S.;Hamal P.;Hampel M. R.;Hansen P.;Harari D.;Harvey V. M.;Haungs A.;Hebbeker T.;Heck D.;Hojvat C.;Horandel J. R.;Horvath P.;Hrabovsky M.;Huege T.;Insolia A.;Isar P. G.;Janecek P.;Johnsen J. A.;Jurysek J.;Kaapa A.;Kampert K. H.;Keilhauer B.;Khakurdikar A.;Kizakke Covilakam V. V.;Klages H. O.;Kleifges M.;Kleinfeller J.;Knapp F.;Krohm N.;Kunka N.;Lago B. L.;Langner N.;Leigui De Oliveira M. A.;Lenok V.;Letessier-Selvon A.;Lhenry-Yvon I.;Lo Presti D.;Lopes L.;Lopez R.;Lu L.;Luce Q.;Lundquist J. P.;Machado Payeras A.;Mancarella G.;Mandat D.;Manning B. C.;Manshanden J.;Mantsch P.;Marafico S.;Mariani F. M.;Mariazzi A. G.;Maris I. C.;Marsella G.;Martello D.;Martinelli S.;Martinez Bravo O.;Martins M. A.;Mastrodicasa M.;Mathes H. J.;Matthews J.;Matthiae G.;Mayotte E.;Mayotte S.;Mazur P. O.;Medina-Tanco G.;Melo D.;Menshikov A.;Michal S.;Micheletti M. I.;Miramonti L.;Mollerach S.;Montanet F.;Morejon L.;Morello C.;Muller A. L.;Mulrey K.;Mussa R.;Muzio M.;Namasaka W. M.;Nasr-Esfahani A.;Nellen L.;Nicora G.;Niculescu-Oglinzanu M.;Niechciol M.;Nitz D.;Norwood I.;Nosek D.;Novotny V.;NoA3/4ka L.;Nucita A.;Nunez L. A.;Oliveira C.;Palatka M.;Pallotta J.;Papenbreer P.;Parente G.;Parra A.;Pawlowsky J.;Pech M.;Pekala J.;Pelayo R.;Pereira Martins E. E.;Perez Armand J.;Perez Bertolli C.;Perrone L.;Petrera S.;Petrucci C.;Pierog T.;Pimenta M.;Platino M.;Pont B.;Pothast M.;Pourmohammad Shavar M.;Privitera P.;Prouza M.;Puyleart A.;Querchfeld S.;Rautenberg J.;Ravignani D.;Reininghaus M.;Ridky J.;Riehn F.;Risse M.;Rizi V.;Rodrigues De Carvalho W.;Rodriguez Rojo J.;Roncoroni M. J.;Rossoni S.;Roth M.;Roulet E.;Rovero A. C.;Ruehl P.;Saftoiu A.;Saharan M.;Salamida F.;Salazar H.;Salina G.;Sanabria Gomez J. D.;Sanchez F.;Santos E. M.;Santos E.;Sarazin F.;Sarmento R.;Sato R.;Savina P.;Schafer C. M.;Scherini V.;Schieler H.;Schimassek M.;Schimp M.;Schluter F.;Schmidt D.;Scholten O.;Schoorlemmer H.;Schovanek P.;Schroder F. G.;Schulte J.;Schulz T.;Sciutto S. J.;Scornavacche M.;Segreto A.;Sehgal S.;Shivashankara S. U.;Sigl G.;Silli G.;Sima O.;Smau R.;Smida R.;Sommers P.;Soriano J. F.;Squartini R.;Stadelmaier M.;Stanca D.;Stanic S.;Stasielak J.;Stassi P.;Straub M.;Streich A.;Suarez-Duran M.;Sudholz T.;Suomijarvi T.;Supanitsky A. D.;Szadkowski Z.;Tapia A.;Taricco C.;Timmermans C.;Tkachenko O.;Tobiska P.;Todero Peixoto C. J.;Tome B.;Torres Z.;Travaini A.;Travnicek P.;Trimarelli C.;Tueros M.;Ulrich R.;Unger M.;Vaclavek L.;Vacula M.;Valdes Galicia J. F.;Valore L.;Varela E.;Vasquez-Ramirez A.;Veberic D.;Ventura C.;Vergara Quispe I. D.;Verzi V.;Vicha J.;Vink J.;Vorobiov S.;Watanabe C.;Watson A. A.;Weindl A.;Wiencke L.;Wilczynski H.;Wittkowski D.;Wundheiler B.;Yushkov A.;Zapparrata O.;Zas E.;Zavrtanik D.;Zavrtanik M.;Zehrer L.
2023-05-09
Abstract
We use the surface detector of the Pierre Auger Observatory to search for air showers initiated by photons with an energy above 1019 eV. Photons in the zenith angle range from 30° to 60° can be identified in the overwhelming background of showers initiated by charged cosmic rays through the broader time structure of the signals induced in the water-Cherenkov detectors of the array and the steeper lateral distribution of shower particles reaching ground. Applying the search method to data collected between January 2004 and June 2020, upper limits at 95% CL are set to an E-2 diffuse flux of ultra-high energy photons above 1019 eV, 2 × 1019 eV and 4 × 1019 eV amounting to 2.11 × 10-3, 3.12 × 10-4 and 1.72 × 10-4 km-2 sr-1 yr-1, respectively. While the sensitivity of the present search around 2 × 1019 eV approaches expectations of cosmogenic photon fluxes in the case of a pure-proton composition, it is one order of magnitude above those from more realistic mixed-composition models. The inferred limits have also implications for the search of super-heavy dark matter that are discussed and illustrated.
Abreu P., Aglietta M., Allekotte I., Almeida Cheminant K., Almela A., Alvarez-Muniz J., et al. (2023). Search for photons above 1019eV with the surface detector of the Pierre Auger Observatory. JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS, 2023(5), 021 [10.1088/1475-7516/2023/05/021].
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria 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 sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
