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Publication Details
AFRICAN RESEARCH NEXUS
SHINING A SPOTLIGHT ON AFRICAN RESEARCH
physics and astronomy
The cosmic ray primary composition between 10
15
and 10
16
eV from Extensive Air Showers electromagnetic and TeV muon data
Astroparticle Physics, Volume 20, No. 6, Year 2004
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Description
The cosmic ray primary composition in the energy range between 1015 and 1016 eV, i.e., around the "knee" of the primary spectrum, has been studied through the combined measurements of the EAS-TOP air shower array (2005 m a.s.l., 105 m2 collecting area) and the MACRO underground detector (963 m a.s.l., 3100 m w.e. of minimum rock overburden, 920 m2 effective area) at the National Gran Sasso Laboratories. The used observables are the air shower size (Ne) measured by EAS-TOP and the muon number (Nμ) recorded by MACRO. The two detectors are separated on average by 1200 m of rock, and located at a respective zenith angle of about 30°. The energy threshold at the surface for muons reaching the MACRO depth is approximately 1.3 TeV. Such muons are produced in the early stages of the shower development and in a kinematic region quite different from the one relevant for the usual Nμ-Ne studies. The measurement leads to a primary composition becoming heavier at the knee of the primary spectrum, the knee itself resulting from the steepening of the spectrum of a primary light component (p, He) of Δγ= 0.7±0.4 at E0∼4×1015 eV. The result confirms the ones reported from the observation of the low energy muons at the surface (typically in the GeV energy range), showing that the conclusions do not depend on the production region kinematics. Thus, the hadronic interaction model used (CORSIKA/QGSJET) provides consistent composition results from data related to secondaries produced in a rapidity region exceeding the central one. Such an evolution of the composition in the knee region supports the "standard" galactic acceleration/propagation models that imply rigidity dependent breaks of the different components, and therefore breaks occurring at lower energies in the spectra of the light nuclei. © 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.
Authors & Co-Authors
Aglietta, Marco
Italy, Turin
Istituto Di Fisica Dello Spazio Interplanetario, Turin
Italy, Turin
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Torino
Alessandro, Bruno
Italy, Turin
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Torino
Antonioli, Pietro
Italy, Bologna
Alma Mater Studiorum Università Di Bologna
Arneodo, Francesco
Italy, Assergi
Laboratori Nazionali Del Gran Sasso
Bergamasco, L.
Italy, Turin
Università Degli Studi Di Torino
Bertaina, Mario Edoardo
Italy, Turin
Università Degli Studi Di Torino
Castagnoli, Carlo
Italy, Turin
Istituto Di Fisica Dello Spazio Interplanetario, Turin
Italy, Turin
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Torino
Castellina, Antonella
Italy, Turin
Istituto Di Fisica Dello Spazio Interplanetario, Turin
Italy, Turin
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Torino
Chiavassa, A.
Italy, Turin
Università Degli Studi Di Torino
Cini, G.
Italy, Turin
Università Degli Studi Di Torino
D'Ettorre-Piazzoli, Benedetto D.
Italy, Naples
Università Degli Studi Di Napoli Federico Ii
Di Sciascio, Giuseppe
Italy, Naples
Università Degli Studi Di Napoli Federico Ii
Fulgione, Walter
Italy, Turin
Istituto Di Fisica Dello Spazio Interplanetario, Turin
Italy, Turin
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Torino
Galeotti, Piero
Italy, Turin
Università Degli Studi Di Torino
Ghia, Piera Luisa
Italy, Turin
Istituto Di Fisica Dello Spazio Interplanetario, Turin
Italy, Turin
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Torino
Iacovacci, M.
Italy, Naples
Università Degli Studi Di Napoli Federico Ii
Mannocchi, G. P.
Italy, Turin
Istituto Di Fisica Dello Spazio Interplanetario, Turin
Italy, Turin
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Torino
Morello, Carlo
Italy, Turin
Istituto Di Fisica Dello Spazio Interplanetario, Turin
Italy, Turin
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Torino
Navarra, Gianni
Italy, Turin
Università Degli Studi Di Torino
Saavedra, Oscar
Italy, Turin
Università Degli Studi Di Torino
Stamerra, Antonio
Italy, Turin
Università Degli Studi Di Torino
Trinchero, G. C.
Italy, Turin
Istituto Di Fisica Dello Spazio Interplanetario, Turin
Italy, Turin
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Torino
Valchierotti, S.
Italy, Turin
Università Degli Studi Di Torino
Vallania, Piero
Italy, Turin
Istituto Di Fisica Dello Spazio Interplanetario, Turin
Italy, Turin
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Torino
Vernetto, Silvia
Italy, Turin
Istituto Di Fisica Dello Spazio Interplanetario, Turin
Italy, Turin
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Torino
Vigorito, Carlo Francesco
Italy, Turin
Università Degli Studi Di Torino
Ambrosio, Michelangelo
Italy, Naples
Università Degli Studi Di Napoli Federico Ii
Antolini, Roberta
Italy, Assergi
Laboratori Nazionali Del Gran Sasso
Baldini, Alessandro Massimo
Italy, Pisa
Università Di Pisa
Barbarino, G. C.
Italy, Naples
Università Degli Studi Di Napoli Federico Ii
Barish, Barry C.
United States, Pasadena
California Institute of Technology
Battistoni, Giuseppe
Italy, Frascati
Infn, Laboratori Nazionali Di Frascati
Italy, Milan
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Milano
Becherini, Yvonne
Italy, Bologna
Alma Mater Studiorum Università Di Bologna
Bellotti, Roberto
Italy, Bari
Università Degli Studi Di Bari Aldo Moro
Bemporad, Carlo
Italy, Pisa
Università Di Pisa
Bernardini, Paolo
Italy, Lecce
Università Del Salento
Bilokon, H.
Italy, Frascati
Infn, Laboratori Nazionali Di Frascati
Bower, Charles R.
United States, Bloomington
Indiana University Bloomington
Brigida, Monica
Italy, Bari
Università Degli Studi Di Bari Aldo Moro
Bussino, Severino
Italy, Rome
Università Degli Studi Roma Tre
Cafagna, Francesco Saverio
Italy, Bari
Università Degli Studi Di Bari Aldo Moro
Calicchio, M.
Italy, Bari
Università Degli Studi Di Bari Aldo Moro
Campana, Donatella
Italy, Naples
Università Degli Studi Di Napoli Federico Ii
Carboni, Massimo
Italy, Frascati
Infn, Laboratori Nazionali Di Frascati
Caruso, Rossella
Italy, L'aquila
Università Degli Studi Dell'aquila
Cecchini, Stefano
Italy, Bologna
Alma Mater Studiorum Università Di Bologna
Italy, Rome
Consiglio Nazionale Delle Ricerche
Cei, Fabrizio
Italy, Pisa
Università Di Pisa
Chiarella, Vitaliano
Italy, Frascati
Infn, Laboratori Nazionali Di Frascati
Choudhary, Brajesh Chandra
United States, Pasadena
California Institute of Technology
Coutu, Stéphane
United States, Ann Arbor
University of Michigan, Ann Arbor
United States, University Park
Pennsylvania State University
Cozzi, M.
Italy, Bologna
Alma Mater Studiorum Università Di Bologna
de Cataldo, Giacinto
Italy, Bari
Università Degli Studi Di Bari Aldo Moro
Dekhussi, H.
Italy, Bologna
Alma Mater Studiorum Università Di Bologna
Morocco, Oujda
Université Mohammed Premier Oujda
de Marzo, C. N.
Italy, Bari
Università Degli Studi Di Bari Aldo Moro
De Mitri, Ivan
Italy, Lecce
Università Del Salento
Derkaoui, Jamal Eddine
Italy, Bologna
Alma Mater Studiorum Università Di Bologna
Morocco, Oujda
Université Mohammed Premier Oujda
de Vincenzi, Mario
Italy, Rome
Università Degli Studi Roma Tre
Di Credico, Alessandra D.
Italy, Assergi
Laboratori Nazionali Del Gran Sasso
Erriquez, Onofrio
Italy, Bari
Università Degli Studi Di Bari Aldo Moro
Favuzzi, Cecilia
Italy, Bari
Università Degli Studi Di Bari Aldo Moro
Forti, C.
Italy, Frascati
Infn, Laboratori Nazionali Di Frascati
Fusco, Piergiorgio G.
Italy, Bari
Università Degli Studi Di Bari Aldo Moro
Giacomelli, Giorgio Maltoni
Italy, Bologna
Alma Mater Studiorum Università Di Bologna
Giannini, Gianrossano R.
Italy, Pisa
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Università Degli Studi Di Trieste
Giglietto, Nicola
Italy, Bari
Università Degli Studi Di Bari Aldo Moro
Giorgini, Miriam
Italy, Bologna
Alma Mater Studiorum Università Di Bologna
Grassi, Marco
Italy, Pisa
Università Di Pisa
Grillo, Aurelio F.
Italy, Assergi
Laboratori Nazionali Del Gran Sasso
Guarino, Fausto S.
Italy, Naples
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Gustavino, Carlo
Italy, Assergi
Laboratori Nazionali Del Gran Sasso
Habig, Alec T.
United States, Boston
Boston University
United States, Duluth
University of Minnesota Duluth
Hanson, K.
United States, Ann Arbor
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Heinz, Richard M.
United States, Bloomington
Indiana University Bloomington
Iarocci, Enzo
Italy, Frascati
Infn, Laboratori Nazionali Di Frascati
Italy, Rome
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Katsavounidis, Erotokritos
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United States, Cambridge
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Katsavounidis, Ioannis X.
United States, Pasadena
California Institute of Technology
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Intervideo Inc
Kearns, Edward T.
United States, Boston
Boston University
Kim, Heon-jung
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Kyriazopoulou, S.
United States, Pasadena
California Institute of Technology
Lamanna, Ernesto
Italy, Rome
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Italy, Rende
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Lipari, Paolo F.
Italy, Rome
Dipartimento Di Fisica
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United States, Minneapolis
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Longo, Michael J.
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Loparco, Francesco
Italy, Bari
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Alma Mater Studiorum Università Di Bologna
Morocco, Oujda
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Mancarella, G.
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Mandrioli, G.
Italy, Bologna
Alma Mater Studiorum Università Di Bologna
Margiotta, Annarita R.
Italy, Bologna
Alma Mater Studiorum Università Di Bologna
Marini, Alessandro
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Martello, Daniele
Italy, Lecce
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Mazziotta, Mario Nicola
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Michael, Douglas G.
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Monacelli, Piero
Italy, L'aquila
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Montaruli, Teresa
Italy, Bari
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Monteno, M.
Italy, Turin
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Mufson, Stuart L.
United States, Bloomington
Indiana University Bloomington
Musser, James A.
United States, Bloomington
Indiana University Bloomington
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