Abstract
From direct observations of the longitudinal development of ultra-high energy air showers performed with the Pierre Auger Observatory, upper limits of 3.8%, 2.4%, 3.5% and 11.7% (at 95% c.l.) are obtained on the fraction of cosmic-ray photons above 2, 3, 5 and 10 EeV (1 EeV ≡ 1018 eV), respectively. These are the first experimental limits on ultra-high energy photons at energies below 10 EeV. The results complement previous constraints on top-down models from array data and they reduce systematic uncertainties in the interpretation of shower data in terms of primary flux, nuclear composition and proton-air cross-section.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Pages (from-to) | 399-406 |
| Number of pages | 8 |
| Journal | Astroparticle Physics |
| Volume | 31 |
| Issue number | 6 |
| DOIs | |
| State | Published - Jul 2009 |
Bibliographical note
Funding Information:We are very grateful to the following agencies and organizations for financial support: Comisión Nacional de Energía Atómica, Fundación Antorchas, Gobierno De La Provincia de Mendoza, Municipalidad de Malargüe, NDM Holdings and Valle Las Leñas, in gratitude for their continuing cooperation over land access, Argentina; the Australian Research Council; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Rio de Janeiro (FAPERJ), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT), Brazil; AVCR AV0Z10100502 and AV0Z10100522, GAAV KJB300100801 and KJB100100904, MSMT-CR LA08016, LC527, 1M06002, and MSM0021620859, Czech Republic; Centre de Calcul IN2P3/CNRS, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conseil Régional Ile-de-France, Département Physique Nucléaire et Corpusculaire (PNC-IN2P3/CNRS), Département Sciences de l’Univers (SDU-INSU/CNRS), France; Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Finanzministerium Baden-Württemberg, Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF), Ministerium für Wissenschaft und Forschung, Nordrhein-Westfalen, Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst, Baden-Württemberg, Germany; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (MIUR), Italy; Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), Mexico; Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap, Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM), Netherlands; Ministry of Science and Higher Education, Grant Nos. 1 P03 D 014 30, N202 090 31/0623, and PAP/218/2006, Poland; Fundação para a Ciência e a Tecnologia, Portugal; Ministry for Higher Education, Science, and Technology, Slovenian Research Agency, Slovenia; Comunidad de Madrid, Consejería de Educación de la Comunidad de Castilla La Mancha, FEDER funds, Ministerio de Ciencia e Innovación, Xunta de Galicia, Spain; Science and Technology Facilities Council, United Kingdom; Department of Energy, Contract No. DE-AC02-07CH11359, National Science Foundation, Grant No. 0450696, The Grainger Foundation USA; ALFA-EC/ HELEN, European Union 6th Framework Program, Grant No. MEIF-CT-2005-025057, and UNESCO.
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Dive into the research topics of 'Upper limit on the cosmic-ray photon fraction at EeV energies from the Pierre Auger Observatory'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Astroparticle Physics, Vol. 31, No. 6, 07.2009, p. 399-406.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
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TY - JOUR
T1 - Upper limit on the cosmic-ray photon fraction at EeV energies from the Pierre Auger Observatory
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AU - Wilczyński, H.
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AU - Zas, E.
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AU - Zavrtanik, M.
AU - Zaw, I.
AU - Zepeda, A.
AU - Ziolkowski, M.
N1 - Funding Information: We are very grateful to the following agencies and organizations for financial support: Comisión Nacional de Energía Atómica, Fundación Antorchas, Gobierno De La Provincia de Mendoza, Municipalidad de Malargüe, NDM Holdings and Valle Las Leñas, in gratitude for their continuing cooperation over land access, Argentina; the Australian Research Council; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Rio de Janeiro (FAPERJ), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT), Brazil; AVCR AV0Z10100502 and AV0Z10100522, GAAV KJB300100801 and KJB100100904, MSMT-CR LA08016, LC527, 1M06002, and MSM0021620859, Czech Republic; Centre de Calcul IN2P3/CNRS, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conseil Régional Ile-de-France, Département Physique Nucléaire et Corpusculaire (PNC-IN2P3/CNRS), Département Sciences de l’Univers (SDU-INSU/CNRS), France; Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Finanzministerium Baden-Württemberg, Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF), Ministerium für Wissenschaft und Forschung, Nordrhein-Westfalen, Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst, Baden-Württemberg, Germany; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (MIUR), Italy; Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), Mexico; Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap, Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM), Netherlands; Ministry of Science and Higher Education, Grant Nos. 1 P03 D 014 30, N202 090 31/0623, and PAP/218/2006, Poland; Fundação para a Ciência e a Tecnologia, Portugal; Ministry for Higher Education, Science, and Technology, Slovenian Research Agency, Slovenia; Comunidad de Madrid, Consejería de Educación de la Comunidad de Castilla La Mancha, FEDER funds, Ministerio de Ciencia e Innovación, Xunta de Galicia, Spain; Science and Technology Facilities Council, United Kingdom; Department of Energy, Contract No. DE-AC02-07CH11359, National Science Foundation, Grant No. 0450696, The Grainger Foundation USA; ALFA-EC/ HELEN, European Union 6th Framework Program, Grant No. MEIF-CT-2005-025057, and UNESCO.
PY - 2009/7
Y1 - 2009/7
N2 - From direct observations of the longitudinal development of ultra-high energy air showers performed with the Pierre Auger Observatory, upper limits of 3.8%, 2.4%, 3.5% and 11.7% (at 95% c.l.) are obtained on the fraction of cosmic-ray photons above 2, 3, 5 and 10 EeV (1 EeV ≡ 1018 eV), respectively. These are the first experimental limits on ultra-high energy photons at energies below 10 EeV. The results complement previous constraints on top-down models from array data and they reduce systematic uncertainties in the interpretation of shower data in terms of primary flux, nuclear composition and proton-air cross-section.
AB - From direct observations of the longitudinal development of ultra-high energy air showers performed with the Pierre Auger Observatory, upper limits of 3.8%, 2.4%, 3.5% and 11.7% (at 95% c.l.) are obtained on the fraction of cosmic-ray photons above 2, 3, 5 and 10 EeV (1 EeV ≡ 1018 eV), respectively. These are the first experimental limits on ultra-high energy photons at energies below 10 EeV. The results complement previous constraints on top-down models from array data and they reduce systematic uncertainties in the interpretation of shower data in terms of primary flux, nuclear composition and proton-air cross-section.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=67649365450&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=67649365450&partnerID=8YFLogxK
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M3 - Article
AN - SCOPUS:67649365450
SN - 0927-6505
VL - 31
SP - 399
EP - 406
JO - Astroparticle Physics
JF - Astroparticle Physics
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ER -