Measurement of the Fluctuations in the Number of Muons in Extensive Air Showers with the Pierre Auger Observatory

作者：A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, Justin M. Albury, I. Allekotte, A. Almela, Jaime Álvarez-Muñiz, Rafael Alves Batista, Gioacchino Alex Anastasi, L. Anchordoqui, B. Andrada, S. Andringa, C. Aramo, P. R. Araújo Ferreira, H. Asorey, P. Assis, Gualberto Avila, Alina Mihaela Badescu, Alena Bakalová, A. Balaceanu, Felicia Barbato, Ricardo Jorge Barreira Luz, K. H. Becker, Jose A. Bellido, C. Berat, M. E. Bertaina, X. Bertou, Peter L. Biermann, Teresa Bister, J. Biteau, Jiří Blažek, C. Bleve, M. Boháčová, Denise Boncioli, C. Bonifazi, L. Bonneau Arbeletche, Nataliia Borodai, Ana Martina Botti, J. Brack, T. Bretz, F. L. Briechle, P. Buchholz, A. Bueno, S. Buitink, Mario Buscemi, K. S. Caballero‐Mora, Lorenzo Caccianiga, A. Cancio, F. Canfora, I. Caracas, J. M. Carceller, R. Caruso, A. Castellina, F. Catalani, G. Cataldi, Lorenzo Cazon, M. Cerda, J. A. Chinellato, K. Choi, J. Chudoba, L. Chytka, R. W. Clay, A. C. Cobos Cerutti, Roberta Colalillo, A. Coleman, M. R. Coluccia, R. Conceição, Antonio Condorelli, G. Consolati, F. Contreras, Fabio Convenga, C. E. Covault, S. Dasso, K. Daumiller, B. R. Dawson, J. A. Day, R. M. de Almeida, J. de Jesús, S. J. de Jong, G. De Mauro, J. R. T. de Mello Neto, I. De Mitri, J. de Oliveira, Danelise de Oliveira Franco, V. de Souza, Emanuele De Vito, J. Debatin, M. del Río, O. Deligny, H.-P. Dembinski, N. Dhital, Armando di Matteo, C. Dobrigkeit, J. C. D’Olivo, R. C. dos Anjos, M. T. Dova, Jan Ebr, R. Engel, I. Epicoco, M. Erdmann, C. O. Escobar, A. Etchegoyen, H. Falcke, J. Farmer, G. Farrar, A. C. Fauth, N. Fazzini, F. Feldbusch, Francesco Fenu, B. Fick, J. M. Figueira, A. Filipčič, Tomáš Fodran, M. M. Freire, Toshihiro Fujii, A. Fuster, C. Galea, C. Galelli, B. Garćıa, A. L. Garcia Vegas, H. Gemmeke, Flavia Gesualdi, A. Gherghel‐Lascu, P. L. Ghia, U. Giaccari, M. Giammarchi, M. Giller, Jonas Glombitza, Fabian Gobbi, F. Gollan, G. Golup, M. Gómez Berisso, P. F. Gómez Vitale, J. P. Gongora, N. González, I. Goos, D. Góra, A. Gorgi, M. Gottowik, T. D. Grubb, F. Guarino, G. P. Guedes, Eleonora Guido, Steffen Hahn, R. Halliday, Matías Rolf Hampel, P. H. Hansen, Diego Harari, V. M. Harvey, A. Haungs, T. Hebbeker, D. Heck, G. C. Hill, C. Hojvat, J.R. Hörandel, Pavel Horváth, M. Hrabovský, T. Huege, J. Hulsman, A. Insolia, Paula Gina Isar, J. A. Johnsen, Jakub Jurýšek, A. Kääpä, K. H. Kampert, B. Keilhauer, J. Kemp, H. O. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, Marcel Köpke, G. Kukec Mezek, Bruno L. Lago, D. LaHurd, R. G. Lang, Niklas Langner, M. A. Leigui de Oliveira, V. Lenok, A. Letessier‐Selvon, Isabelle Lhenry-Yvon, D. Lo Presti, L. Lopes, R. López, R. Lorek, Quentin Luce, A. Lucero, Jon Paul Lundquist, A. Machado Payeras, G. Mancarella, Dušan Mandát, B. C. Manning, J. Manshanden, P. Mantsch, S. Marafico, A. G. Mariazzi, Ioana Codrina Mariş, G. Marsella, D. Martello, H. Martínez, O. Martínez Bravo, Massimo Mastrodicasa, H. J. Mathes, J. Matthews, G. Matthiae, Eric William Mayotte, P. O. Mazur, G. Medina-Tanco, D. Melo, A. Menshikov, Kevin-Druis Merenda, S. Michal, Michele Micheletti, L. Miramonti, Silvia Mollerach, F. Montanet, C. Morello, M. Mostafá, Ana L. Müller, M.A. Muller, Katharine Mulrey, R. Mussa, Marco Stein Muzio, W. M. Namasaka, L. Nellen, M. Niculescu-Oglinzanu, Marcus Niechciol, D. Nitz, Dalibor Nosek, Vladimír Novotný, L. Nožka, A. Nucita, Luis A. Núñez, M. Palatka, J. Pallotta, P. Papenbreer, G. Parente, A. Parra, M. Pech, F. Pedreira, Jan Pękala, R. Pelayo, J. Peña-Rodriguez, J. Perez Armand, M. Perlın, L. Perrone, S. Petrera, T. Pierog, M. Pimenta, V. Pirronello, M. Platino, B. Pont, M. Pothast, P. Privitera, M. Prouza, Andrew Puyleart, S. Querchfeld, J. Rautenberg, D. Ravignani, M. Reininghaus, J. Řídký, Felix Riehn, Markus Risse, P. Ristori, V. Rizi, W. Rodrigues de Carvalho, J. Rodriguez Rojo, M. J. Roncoroni, M. Roth, E. Roulet, A. C. Rovero, P. Ruehl, S. J. Saffi, A. Sǎftoiu, F. Salamida, H. Salazar, G. Salina, Jose Sanabria Gomez, F. Sánchez, Eva Santos, E. Santos, F. Sarazin, R. Sarmento, C. Sarmiento‐Cano, Ricardo Sato, P. Savina, C. M. Schäfer, V. Scherini, H. Schieler, Martin Schimassek, M. Schimp, Felix Schlüter, D. Schmidt, O. Schölten, Petr Schovánek, Frank Schröder, S. Schröder, J. Schulte, Sergio J Sciutto, M. Scornavacche, R.C. Shellard, G. Sigl, G. Silli, O. Sima, Radomir Šmída, P. Sommers, J. F. Soriano, Julien Souchard, R. Squartini, Maximilian Stadelmaier, D. Stanca, S. Stanič, Jarosław Stasielak, Patrick Stassi, A. Streich, Mauricio Suárez‐Durán, T. Sudholz, T. Suomijärvi, A. D. Supanitsky, J. Šupík, Zbigniew Szadkowski, Ángela Taboada, A. Tapia, Charles Timmermans, O. Tkachenko, P. Tobiska, Carlos J. Todero Peixoto, B. Tomé, G. Torralba Elipe, A. Travaini, P. Trávnı́ček, C. Trimarelli, M. Trini, Matias Jorge Tueros, R. Ulrich, M. Unger, Lukáš Vaclavek, Martin Vacula, J. F. Valdés Galicia, I. Valiño, Laura Valore, Enrique Varela, V. Varma K.C., A. Vásquez-Ramírez, Darko Veberič, Cynthia Ventura, Indira D. Vergara Quispe, V. Verzi, J. Vícha, J. Vink, S. Vorobiov, H. Wahlberg, Alan Watson, M. Weber, A. Weindl, L. Wiencke, H. Wilczyński, T. Winchen, M. Wirtz, D. Wittkowski, Brian Wundheiler, Alexey Yushkov, Orazio Zapparrata, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, L. Zehrer, A. Zepeda · 发表于：Physical Review Letters · 年份：2021 · DOI：10.1103/physrevlett.126.152002 · 被引用次数：84 · 研究领域：Astrophysics and Cosmic Phenomena、Dark Matter and Cosmic Phenomena、Particle physics theoretical and experimental studies

We present the first measurement of the fluctuations in the number of muons in extensive air showers produced by ultrahigh energy cosmic rays. We find that the measured fluctuations are in good agreement with predictions from air shower simulations. This observation provides new insights into the origin of the previously reported deficit of muons in air shower simulations and constrains models of hadronic interactions at ultrahigh energies. Our measurement is compatible with the muon deficit originating from small deviations in the predictions from hadronic interaction models of particle production that accumulate as the showers develop.