The nature and origin of ultra high-energy cosmic rays

Hörandel, J.R.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Ahlers, M.; Ahn, E.J.; Albuquerque, I.F.M.; Allard, D.; Allekotte, I.; Allen, J.; Allison, P.; Almela, A.; Alvarez Castillo, J.; Alvarez-Muñiz, J.; Ambrosio, M.; Aminaei, A.; Anchordoqui, L.; Andringa, S.; Antičić, T.; Aramo, C.; Arganda, E.; Arqueros, F.; Asorey, H.; Assis, P.; Aublin, J.; Ave, M.; Avenier, M.; Avila, G.; Bäcker, T.; Badescu, A.M.; Balzer, M.; Barber, K.B.; Barbosa, A.F.; Bardenet, R.; Barroso, S.L.C.; Baughman F, B.; Bäuml, J.; Beatty, J.J.; Becker, B.R.; 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.; Bruijn I, R.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Burton, R.E.; Caballero-Mora, K.S.; Caccianiga, B.; Caramete, L.; Caruso, R.; Castellina, A.; Catalano, O.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Cester, R.; Chauvin, J.; Cheng, S.H.; Chiavassa, A.; Chinellato, J.A.; Chirinos Diaz, J.; Chudoba, J.; Cilmo, M.; Clay, R.W.; Coluccia, M.R.; Conceição, R.; Contreras, F.; Cook, H.; Cooper, M.J.; Coppens, J.; Cordier, A.; Coutu, S.; Covault, C.E.; Creusot, A.; Criss, A.; Cronin, J.; Curutiu, A.; Dagoret-Campagne, S.; Dallier, R.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B.R.; De Almeida, R.M.; De Domenico, M.; De Donato, C.; 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.; Del Río, M.; Deligny, O.; Dembinski, H.; Dhital, N.; Di Giulio, 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, D.; Dutan, I.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Escobar, C.O.; Espadanal, J.; Etchegoyen, A.; Facal San Luis, P.; Fajardo Tapia, I.; Falcke, H.; Farrar, G.; Fauth, A.C.; Fazzini, N.; Ferguson, A.P.; Fick, B.; Filevich, A.; Filipčič, A.; Fliescher, S.; 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.; Gascon, A.; Gemmeke, H.; Ghia, P.L.; Giaccari, U.; Giller, M.; Glass, H.; Gold, M.S.; Golup, G.; Gomez Albarracin, F.; Gómez Berisso, M.; Gómez Vitale, P.F.; Gonçalves, P.; Gonzalez, D.; Gonzalez, J.G.; Gookin, B.; Gorgi, A.; Gouffon, P.; Grashorn, E.; Grebe, S.; Griffith, N.; Grigat, M.; Grillo, A.F.; Guardincerri, Y.; Guarino, F.; Guedes, G.P.; Guzman, A.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T.A.; Harton, J.L.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Herve, A.E.; Hojvat, C.; Hollon, N.; Holmes, V.C.; Homola, P.; Horneffer, A.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huber, D.; Huege, T.; Insolia, A.; Ionita, F.; Italiano, A.; Jarne, C.; Jiraskova, S.; Josebachuili, M.; Kadija, K.; Kampert, K.H.; Karhan, P.; Kasper, P.; Kégl, B.; Keilhauer, B.; Keivani, A.; Kelley, J.L.; Kemp, E.; Kieckhafer, R.M.; Klages, H.O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Knapp, J.; Koang, D.-.; Kotera, K.; Krohm, N.; Krömer, O.; Kruppke-Hansen, D.; Kuehn, F.; Kuempel, D.; Kulbartz, J.K.; Kunka, N.; La Rosa, G.; Lachaud, C.; Lahurd, D.; Latronico, L.; Lauer, R.; 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.; Maldera, S.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A.G.; Marin, J.; Marin, V.; Maris, I.C.; Marquez Falcon, H.R.; Marsella, G.; Martello, D.; Martin, L.; Martinez, H.; Martínez Bravo, O.; Mathes, H.J.; Matthews, J.; Matthews, J.A.J.; Matthiae, G.; Maurel, D.; Maurizio, D.; Mazur, P.O.; Medina-Tanco, G.; Melissas, M.; Melo, D.; Menichetti, E.; Menshikov, A.; Mertsch, P.; Meurer, C.; Mićanović, S.; Micheletti, M.I.; Minaya, I.A.; Miramonti, L.; Molina-Bueno, L.; Mollerach, S.; Monasor, M.; Monnier Ragaigne, D.; Montanet, F.; Morales, B.; Morello, C.; Moreno, E.; 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.; Nitz, D.; Nosek, D.; Nožka, L.; Oehlschläger, J.; Olinto, A.; Ortiz, M.; Pacheco, N.; Pakk Selmi-Dei, D.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Palmieri, N.; Parente, G.; Parizot, E.; Parra, A.; Pastor, S.; Paul, T.; Pech, M.; Pękala, J.; Pelayo, R.; Pepe, I.M.; Perrone, L.; Pesce, R.; Petermann, E.; Petrera, S.; Petrinca, P.; 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.; Rodrigues De Carvalho, W.; Rodriguez, G.; Rodriguez Martino, J.; Rodriguez Rojo, J.; Rodriguez-Cabo, I.; Rodríguez-Frías, M.D.; Ros, G.; Rosado, J.; Rossler, T.; Roth, M.; Rouillé-d'Orfeuil, B.; Roulet, E.; Rovero, A.C.; Rühle, C.; 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.; Sarkar, S.; Sato, R.; Scharf, N.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schiffer, P.; Schmidt, A.; Scholten, O.; Schoorlemmer, H.; Schovancova, J.; Schovánek, P.; Schröder, F.; Schulte, S.; Schuster, D.; Sciutto, S.J.; Scuderi, M.; Segreto, A.; Settimo, M.; Shadkam, A.; Shellard, R.C.; Sidelnik, I.; Sigl, G.; Silva Lopez, H.H.; Sima, O.; Śmiałkowski, A.; Šmída, R.; Snow, G.R.; Sommers, P.; Sorokin, J.; Spinka, H.; Squartini, R.; Srivastava, Y.N.; Stanic, S.; Stapleton, J.; Stasielak, J.; Stephan, 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.; Taşcău, O.; Tavera Ruiz, C.G.; Tcaciuc, R.; Thao, N.T.; Thomas, D.; Tiffenberg, J.; Timmermans, C.; Tkaczyk, W.; Todero Peixoto, C.J.; Toma, G.; Tomankova, L.; Tomé, B.; Tonachini, A.; Travnicek, P.; Tridapalli, D.B.; Tristram, G.; Trovato, E.; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Valdés Galicia, J.F.; Valiño, I.; Valore, L.; Van Den Berg, A.M.; Varela, E.; Vargas Cárdenas, B.; 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 A, T.; Yapici, T.; Younk, P.; Yuan, G.; Yushkov, A.; Zamorano, B.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zaw H, I.; Zepeda, A.; Zhu, Y.; Zimbres Silva, M.; Ziolkowski, M.

doi:10.1051/epn/2012302

The Earth is exposed to a permanent rain of cosmic particles from outer space. Most of the particles are fully ionised atomic nuclei, moving with relativistic energies. The bulk of them with energies up to 10^17 eV originate within our Milky Way. They are most likely accelerated in supernova remnants. Some particles have a thousand times higher energies, i.e., around 10^20 eV. This corresponds to the kinetic energy of a tennis ball with a mass of 50 g and a velocity of 90 km/h.

Hörandel, J.R., Abreu, P., Aglietta, M., Ahlers, M., Ahn, E.J., Albuquerque, I.F.M., et al. (2012). The nature and origin of ultra high-energy cosmic rays. EUROPHYSICS NEWS, 43, Number 3, 24-27 [10.1051/epn/2012302].