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dc.contributor.author
González, Nicolás Martín
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dc.contributor.author
Sanchez, Federico Andrés
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dc.contributor.author
Roth, Markus Albert
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dc.contributor.author
Etchegoyen, Alberto
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dc.date.available
2021-09-03T02:11:54Z
dc.date.issued
2020-01
dc.identifier.citation
González, Nicolás Martín; Sanchez, Federico Andrés; Roth, Markus Albert; Etchegoyen, Alberto; A muon-based observable for a photon search at 30-300PeV; Elsevier Science; Astroparticle Physics; 114; 1-2020; 48-59
dc.identifier.issn
0927-6505
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/139582
dc.description.abstract
The observation of an ultra-high energy photon component of the cosmic radiation is one of the open problems in Astroparticle Physics. The stringent theoretical and experimental upper limits to the photon flux above 100 TeV make the search of a weak photon signal in the vast hadronic cosmic ray background a challenging task. At these energies, photon primaries entering the atmosphere develop an extensive air shower which is driven by electromagnetic processes with a poor muon component. The muon content of the air showers is one of the most promising observables that could lead to the best possible discrimination between photons and hadronic cosmic rays. In this article, we define a parameter capable of quantifying the muon component while reducing the fluctuations due to the unknown lateral distribution of muons. We explain the different features of this observable using simulated air showers between 30 and 300 PeV. We show that a merit factor of 5 in the separation between photon and proton primaries and a photon signal efficiency of at least ∼ 92% while rejecting 99.97% of the proton-initiated showers can be reached in the mentioned energy range of interest. This separation power can be achieved provided the shower features, specially the primary energy, are reconstructed sufficiently precise and without significant biases.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Elsevier Science
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
AUGER/AMIGA
dc.subject
COSMIC RAYS
dc.subject
MULTI-MESSENGER ASTRONOMY
dc.subject
MUONS
dc.subject.classification
Astronomía
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dc.subject.classification
Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
A muon-based observable for a photon search at 30-300PeV
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2020-12-04T16:08:41Z
dc.journal.volume
114
dc.journal.pagination
48-59
dc.journal.pais
Países Bajos
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dc.journal.ciudad
Amsterdam
dc.description.fil
Fil: González, Nicolás Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina. Karlsruher Institut fur Technologie; Alemania
dc.description.fil
Fil: Sanchez, Federico Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Roth, Markus Albert. Karlsruher Institut fur Technologie; Alemania
dc.description.fil
Fil: Etchegoyen, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina
dc.journal.title
Astroparticle Physics
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dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1016/j.astropartphys.2019.06.005
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0927650519300167
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