DETECTION OF A CHANGE OF SLOPE IN THE SPECTRUM OF HEAVY MASS COSMIC RAYS PRIMARIES BY THE KASCADE-GRANDE EXPERIMENT

被引:0
|
作者
Chiavassa, A. [1 ]
Apel, W. [2 ]
Arteaga-Velazquez, J. [3 ]
Bekk, K. [2 ]
Bertaina, M. [1 ]
Bluemer, J. [2 ,4 ]
Bozdog, H. [2 ]
Brancus, I. [5 ]
Cantoni, E. [1 ,6 ]
Cossavella, F. [4 ,12 ]
Daumiller, K. [2 ]
de Souza, V. [7 ]
Di Pierro, F. [1 ]
Doll, P. [2 ]
Engel, R. [2 ]
Engler, J. [2 ]
Finger, M. [4 ]
Fuchs, B. [4 ]
Fuhrmann, D. [8 ]
Garino, F. [4 ]
Gils, H. [2 ]
Glasstetter, R. [8 ]
Grupen, C. [9 ]
Haungs, A. [2 ]
Heck, D. [2 ]
Hoerandel, J. [10 ]
Huber, D. [4 ]
Huege, T. [2 ]
Kampert, K. [8 ]
Kang, D. [4 ]
Klages, H. [2 ]
Link, K. [4 ]
Luczak, P. [11 ]
Ludwig, M. [4 ]
Mathes, H. [2 ]
Mayer, H. [2 ]
Melissas, M.
Milke, J. [2 ]
Mitrica, B. [5 ]
Morello, C. [6 ]
Oehlschlaeger, J. [2 ]
Ostapchenko, S. [1 ,13 ,14 ]
Palmieri, N. [4 ]
Petcu, M. [5 ]
Pierog, T. [2 ]
Rebel, H. [2 ]
Roth, M. [2 ]
Schieler, H. [2 ]
Schoo, S. [4 ]
Schroeder, F. [2 ]
机构
[1] Univ Torino, Dipartimento Fis, Turin, Italy
[2] KIT, Inst Kernphys, Karlsruhe, Germany
[3] Univ Michoacana, Inst Fis & Matemat, Morelia, Michoacan, Mexico
[4] KIT, Inst Expt Kernphys, Karlsruhe, Germany
[5] Natl Inst Phys & Nucl Engn, Bucharest, Romania
[6] INAF Torino, Osservatorio Astrofis Torino, Turin, Italy
[7] Univ Sao Paulo, Inst Fis Sao Carlos, Sao Paulo, Brazil
[8] Univ Wuppertal, Fachbereich Phys, Wuppertal, Germany
[9] Siegen Univ, Dept Phys, Siegen, Germany
[10] Radboud Univ Nijmegen, Dept Astrophys, Nijmegen, Netherlands
[11] Natl Ctr Nucl Res, Dept Cosm Ray Phys, Lodz, Poland
[12] Univ Bucharest, Dept Phys, Bucharest, Romania
[13] Max Planck Inst Phys & Astrophys, Munich, Germany
[14] Univ Trondheim, Trondheim, Norway
关键词
cosmic rays; energy spectrum; extensive air showers;
D O I
10.14311/AP.2013.53.0728
中图分类号
T [工业技术];
学科分类号
08 ;
摘要
KASCADE-Grande is an extensive air shower experiment devoted to the study of cosmic rays in the 10(16) divided by 10(18) eV energy range. The array comprises various detectors allowing independent measurements of the number of muons (N-mu) and charged particles (N-ch) of extensive air showers (EAS). These two observables are then used to study the primary energy spectrum, separating the events into two samples on the basis of the shower size ratio, corrected for attenuation in the atmosphere, ln N-mu/ln N-ch. The two samples represent the light and heavy mass groups of the primaries. In the studied energy range, only the spectrum of heavy primaries shows a significant change of slope. The energy (estimated using the QGSJET II hadronic interaction model) of this feature is in agreement with the expectations of a rigidity-dependent knee feature.
引用
收藏
页码:728 / 731
页数:4
相关论文
共 31 条
  • [1] Kneelike Structure in the Spectrum of the Heavy Component of Cosmic Rays Observed with KASCADE-Grande
    Apel, W. D.
    Arteaga-Velazquez, J. C.
    Bekk, K.
    Bertaina, M.
    Bluemer, J.
    Bozdog, H.
    Brancus, I. M.
    Buchholz, P.
    Cantoni, E.
    Chiavassa, A.
    Cossavella, F.
    Daumiller, K.
    de Souza, V.
    Di Pierro, F.
    Doll, P.
    Engel, R.
    Engler, J.
    Finger, M.
    Fuhrmann, D.
    Ghia, P. L.
    Gils, H. J.
    Glasstetter, R.
    Grupen, C.
    Haungs, A.
    Heck, D.
    Horandel, J. R.
    Huber, D.
    Huege, T.
    Isar, P. G.
    Kampert, K. -H.
    Kang, D.
    Klages, H. O.
    Link, K.
    Luczak, P.
    Ludwig, M.
    Mathes, H. J.
    Mayer, H. J.
    Melissas, M.
    Milke, J.
    Mitrica, B.
    Morello, C.
    Navarra, G.
    Oehlschlaeger, J.
    Ostapchenko, S.
    Over, S.
    Palmieri, N.
    Petcu, M.
    Pierog, T.
    Rebel, H.
    Roth, M.
    PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (17)
  • [2] Investigation of the properties of galactic cosmic rays with the KASCADE-Grande experiment
    Hoerandel, J. R.
    Apel, W. D.
    Arteaga, J. C.
    Badea, F.
    Bekk, K.
    Bertaina, M.
    Bluemer, J.
    Bozdog, H.
    Brancus, I. M.
    Brueggemann, M.
    Buchholz, P.
    Cantoni, E.
    Chiavassa, A.
    Cossavella, F.
    Daumiller, K.
    de Souza, V.
    Di Pierro, F.
    Doll, P.
    Engel, R.
    Engler, J.
    Finger, M.
    Fuhrmann, D.
    Ghia, P. L.
    Gils, H. J.
    Glasstetter, R.
    Grupen, C.
    Haungs, A.
    Heck, D.
    Huege, T.
    Isar, P. G.
    Kampert, K. -H.
    Kang, D.
    Kickelbick, D.
    Klages, H. O.
    Luczak, P.
    Mathes, H. J.
    Mayer, H. J.
    Mitrica, B.
    Morello, C.
    Navarra, G.
    Nehls, S.
    Oehlschlaeger, J.
    Ostapchenko, S.
    Over, S.
    Petcu, M.
    Pierog, T.
    Rebel, H.
    Roth, M.
    Schieler, H.
    Schroeder, F.
    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2011, 630 (01): : 222 - 225
  • [3] The cosmic ray experiment KASCADE-Grande
    Brancus, I. M.
    Apel, W. D.
    Badea, F. A.
    Bekk, K.
    Bercuci, A.
    Bertaina, M.
    Bluemer, J.
    Bozdog, H.
    Brueggemann, M.
    Buchholz, P.
    Chiavassa, A.
    Daumiller, K.
    Di Pierro, F.
    Doll, P.
    Engel, R.
    Engler, J.
    Ghia, P. L.
    Gils, H. J.
    Glasstetter, R.
    Grupen, C.
    Haungs, A.
    Heck, D.
    Hoerandel, J. R.
    Kampert, K. -H.
    Klages, H. O.
    Kolotaev, Y.
    Maier, G.
    Mathes, H. J.
    Mayer, H. J.
    Milke, J.
    Mitrica, B.
    Morello, C.
    Navarra, G.
    Obenland, R.
    Oehlschlaeger, J.
    Ostapchenko, S.
    Over, S.
    Petcu, M.
    Pierog, T.
    Plewnia, S.
    Rebel, H.
    Risse, A.
    Roth, M.
    Schieler, H.
    Sima, O.
    Stuempert, M.
    Toma, G.
    Trinchero, G. C.
    Ulrich, H.
    Van Buren, J.
    EXOTIC NUCLEI AND NUCLEAR/PARTICLE ASTROPHYSICS, 2006, : 244 - +
  • [4] Muon density measurements for the light and heavy mass groups of cosmic rays at the KASCADE-Grande observatory
    Arteaga-Velazquez, J. C.
    Apel, W. D.
    Bekk, K.
    Bertaina, M.
    Bluemer, J.
    Bozdog, H.
    Brancus, I. M.
    Cantoni, E.
    Chiavassa, A.
    Cossavella, F.
    Daumiller, K.
    de Souza, V.
    Di Pierro, F.
    Doll, P.
    Engel, R.
    Fuhrmann, D.
    Gherghel-Lascu, A.
    Gils, H. J.
    Glasstetter, R.
    Grupen, C.
    Haungs, A.
    Heck, D.
    Horandel, J. R.
    Huege, T.
    Kampert, K. -H.
    Kang, D.
    Klages, H. O.
    Link, K.
    Luczak, P.
    Mathes, H. J.
    Mayer, H. J.
    Milke, J.
    Mitrica, B.
    Morello, C.
    Oehlschlaeger, J.
    Ostapchenko, S.
    Pierog, T.
    Rebel, H.
    Roth, M.
    Schieler, H.
    Schoo, S.
    Schroeder, F. G.
    Sima, O.
    Toma, G.
    Trinchero, G. C.
    Ulrich, H.
    Weindl, A.
    Wochele, J.
    Zabierowski, J.
    NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS PROCEEDINGS, 2017, 291 : 152 - 157
  • [5] The spectrum of high-energy cosmic rays measured with KASCADE-Grande
    Apel, W. D.
    Arteaga-Velazquez, J. C.
    Bekk, K.
    Bertaina, M.
    Bluemer, J.
    Bozdog, H.
    Brancus, I. M.
    Buchholz, P.
    Cantoni, E.
    Chiavassa, A.
    Cossavella, F.
    Daumiller, K.
    de Souza, V.
    Di Pierro, F.
    Doll, P.
    Engel, R.
    Engler, J.
    Finger, M.
    Fuhrmann, D.
    Ghia, P. L.
    Gils, H. J.
    Glasstetter, R.
    Grupen, C.
    Haungs, A.
    Heck, D.
    Hoerandel, J. R.
    Huber, D.
    Huege, T.
    Kampert, K. -H.
    Kang, D.
    Kickelbick, D.
    Klages, H. O.
    Link, K.
    Luczak, P.
    Ludwig, M.
    Mathes, H. J.
    Mayer, H. J.
    Melissas, M.
    Milke, J.
    Mitrica, B.
    Morello, C.
    Navarra, G.
    Oehlschlaeger, J.
    Ostapchenko, S.
    Over, S.
    Palmieri, N.
    Petcu, M.
    Pierog, T.
    Rebel, H.
    Roth, M.
    ASTROPARTICLE PHYSICS, 2012, 36 (01) : 183 - 194
  • [6] The KASCADE-Grande energy spectrum of cosmic rays and the role of hadronic interaction models
    Apel, W. D.
    Arteaga-Velazquez, J. C.
    Bekk, K.
    Bertaina, M.
    Bluemer, J.
    Bozdog, H.
    Brancus, I. M.
    Cantoni, E.
    Chiavassa, A.
    Cossavella, F.
    Daumiller, K.
    de Souza, V.
    Di Pierro, F.
    Doll, P.
    Engel, R.
    Engler, J.
    Finger, M.
    Fuchs, B.
    Fuhrmann, D.
    Gils, H. J.
    Glasstetter, R.
    Grupen, C.
    Haungs, A.
    Heck, D.
    Horandel, J. R.
    Huber, D.
    Huege, T.
    Kampert, K. -H.
    Kang, D.
    Klages, H. O.
    Link, K.
    Luczak, P.
    Ludwig, M.
    Mathes, H. J.
    Mayer, H. J.
    Melissas, M.
    Milke, J.
    Mitrica, B.
    Morello, C.
    Oehlschlaeger, J.
    Ostapchenko, S.
    Palmieri, N.
    Petcu, M.
    Pierog, T.
    Rebel, H.
    Roth, M.
    Schieler, H.
    Schoo, S.
    Schroeder, F. G.
    Sima, O.
    ADVANCES IN SPACE RESEARCH, 2014, 53 (10) : 1456 - 1469
  • [7] KASCADE-Grande experiment measurements of the cosmic ray spectrum and large scale anisotropy
    Chiavassa, A.
    Apel, W. D.
    Arteaga-Velazquez, J. C.
    Bekk, K.
    Bertaina, M.
    Bluemer, J.
    Bozdog, H.
    Brancus, I. M.
    Cantoni, E.
    Cossavella, F.
    Daumiller, K.
    de Souza, V.
    Di Pierro, F.
    Doll, P.
    Engel, R.
    Fuhrmann, D.
    Gherghel-Lascu, A.
    Gils, H. J.
    Glasstetter, R.
    Grupen, C.
    Haungs, A.
    Heck, D.
    Horandel, J. R.
    Huber, D.
    Huege, T.
    Kampert, K. -H.
    Kang, D.
    Klages, H. O.
    Link, K.
    Luczak, P.
    Mathes, H. J.
    Mayers, H. J.
    Milke, J.
    Mitrica, B.
    Morello, C.
    Oehlschlaeger, J.
    Ostapchenko, S.
    Palmieri, N.
    Pierog, T.
    Rebel, H.
    Roth, M.
    Schieler, H.
    Schoo, S.
    Schroeder, F. G.
    Sima, O.
    Toma, G.
    Trinchero, G. C.
    Ulrich, H.
    Weindl, A.
    Wochele, J.
    NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS PROCEEDINGS, 2016, 279 : 56 - 62
  • [8] Studies of the cosmic ray spectrum and large scale anisotropies with the KASCADE-Grande experiment
    Chiavassa, A.
    Apel, W. D.
    Arteaga-Velazquez, J. C.
    Bekk, K.
    Bertaina, M.
    Bluemer, J.
    Bozdog, H.
    Brancus, I. M.
    Cantoni, E.
    Cossavella, F.
    Curcio, C.
    Daumiller, K.
    de Souza, V.
    Di Pierro, F.
    Doll, P.
    Engel, R.
    Engler, J.
    Fuchs, B.
    Fuhrmann, D.
    Gils, H. J.
    Glasstetters, R.
    Grupen, C.
    Haungs, A.
    Heck, D.
    Horandel, J. R.
    Huber, D.
    Huege, T.
    Kampert, K. -H.
    Kang, D.
    Klages, H. O.
    Link, K.
    Luczak, P.
    Ludwig, M.
    Mathes, H. J.
    Mayer, H. J.
    Melissas, M.
    Milke, J.
    Mitrica, B.
    Morello, C.
    Oehlschlaeger, J.
    Ostapchenko, S.
    Palmieri, N.
    Petcu, M.
    Pierog, T.
    Rebel, H.
    Roth, M.
    Schieler, H.
    Schoo, S.
    Schroeder, F. G.
    Sima, O.
    COSMIC RAY ANISOTROPY WORKSHOP 2013 (CRA2013), 2014, 531
  • [9] On a coherent investigation of the spectrum of cosmic rays in the energy range of 1014-1018 eV with KASCADE and KASCADE-Grande
    Schoo, S.
    Apel, W. D.
    Arteaga-Velazquez, J. C.
    Beck, K.
    Bertaina, M.
    Bluemer, J.
    Bozdog, H.
    Brancus, I. M.
    Cantoni, E.
    Chiavassa, A.
    Cossavella, F.
    Daumiller, K.
    de Souza, V.
    Di Pierro, F.
    Doll, P.
    Engel, R.
    Fuhrmann, D.
    Gherghel-Lascu, A.
    Gils, H. J.
    Glasstetter, R.
    Grupen, C.
    Haungs, A.
    Heck, D.
    Horandel, J. R.
    Huber, D.
    Huege, T.
    Kampert, K. H.
    Kang, D.
    Klages, H. O.
    Link, K.
    Luczak, P.
    Mathes, H. J.
    Mayer, H. J.
    Milke, J.
    Mitrica, B.
    Morello, C.
    Oehlschlaeger, J.
    Ostapchenko, S.
    Palmieri, N.
    Petcu, M.
    Pierog, T.
    Rebel, H.
    Roth, M.
    Schieler, H.
    Schroeder, F. G.
    Sima, O.
    Toma, G.
    Trinchero, G. C.
    Ulrich, H.
    Weindl, A.
    24TH EUROPEAN COSMIC RAY SYMPOSIUM (ECRS), 2015, 632
  • [10] KASCADE-Grande measurements of energy spectra for elemental groups of cosmic rays
    Apel, W. D.
    Arteaga-Velazquez, J. C.
    Bekk, K.
    Bertaina, M.
    Bluemer, J.
    Bozdog, H.
    Brancus, I. M.
    Cantoni, E.
    Chiavassa, A.
    Cossavella, F.
    Daumiller, K.
    de Souza, V.
    Di Pierro, F.
    Doll, P.
    Engel, R.
    Engler, J.
    Finger, M.
    Fuchs, B.
    Fuhrmann, D.
    Gils, H. J.
    Glasstetter, R.
    Grupen, C.
    Haungs, A.
    Heck, D.
    Horandel, J. R.
    Huber, D.
    Huege, T.
    Kamperth, K. -H.
    Kang, D.
    Klages, H. O.
    Link, K.
    Luczak, P.
    Ludwig, M.
    Mathes, H. J.
    Mayer, H. J.
    Melissas, M.
    Milke, J.
    Mitrica, B.
    Morello, C.
    Oehlschlaeger, J.
    Ostapchenko, S.
    Palmieri, N.
    Petcu, M.
    Pierog, T.
    Rebel, H.
    Roth, M.
    Schieler, H.
    Schoo, S.
    Schroeder, F. G.
    Sima, O.
    ASTROPARTICLE PHYSICS, 2013, 47 : 54 - 66