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The measurement of the flux of muons produced in cosmic ray air showers is essential for the study of primary cosmic rays. Such measurements are important in extensive air shower detectors to assess the energy spectrum and the chemical composition of the cosmic ray flux, complementary to the information provided by fluorescence detectors. Detailed simulations of the cosmic ray air showers are carried out, using codes such as CORSIKA, to estimate the muon flux at sea level. These simulations are based on the choice of hadronic interaction models, for which improvements have been implemented in the post-LHC era. In this work, a deficit in simulations that use state-of-the-art QCD models with respect to the measurement deep underwater with the KM3NeT neutrino detectors is reported. The KM3NeT/ARCA and KM3NeT/ORCA neutrino telescopes are sensitive to TeV muons originating mostly from primary cosmic rays with energies around 10 TeV. The predictions of state-of-the-art QCD models show that the deficit with respect to the data is constant in zenith angle; no dependency on the water overburden is observed. The observed deficit at a depth of several kilometres is compatible with the deficit seen in the comparison of the simulations and measurements at sea level.
Aiello S., Albert A., Alshamsi M., Alves Garre S., Ambrosone A., Ameli F., et al. (2024). Atmospheric muons measured with the KM3NeT detectors in comparison with updated numeric predictions. THE EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL. C, PARTICLES AND FIELDS, 84(7), 1-19 [10.1140/epjc/s10052-024-13018-8].
Atmospheric muons measured with the KM3NeT detectors in comparison with updated numeric predictions
Aiello S.;Albert A.;Alshamsi M.;Alves Garre S.;Ambrosone A.;Ameli F.;Andre M.;Androutsou E.;Anguita M.;Aphecetche L.;Ardid M.;Ardid S.;Arsenic A.;Atmani H.;Aublin J.;Badaracco F.;Bailly-Salins L.;Bardacova Z.;Baret B.;Bariego-Quintana A.;Pree S. B. D.;Becherini Y.;Bendahman M.;Benfenati F.;Benhassi M.;Benoit D. M.;Berbee E.;Bertin V.;Biagi S.;Boettcher M.;Bonanno D.;Boumaaza J.;Bouta M.;Bouwhuis M.;Bozza C.;Bozza R. M.;Branzas H.;Bretaudeau F.;Breuhaus M.;Bruijn R.;Brunner J.;Bruno R.;Buis E.;Buompane R.;Busto J.;Caiffi B.;Calvo D.;Campion S.;Capone A.;Carenini F.;Carretero V.;Cartraud T.;Castaldi P.;Cecchini V.;Celli S.;Cerisy L.;Chabab M.;Chadolias M.;Chen A.;Cherubini S.;Chiarusi T.;Circella M.;Cocimano R.;Coelho J. A. B.;Coleiro A.;Condorelli A.;Coniglione R.;Coyle P.;Creusot A.;Cuttone G.;Dallier R.;Darras Y.;De Benedittis A.;De Martino B.;Decoene V.;Del Burgo R.;Del Rosso I.;Mauro L. S. D.;Di Palma I.;Diaz A. F.;Diaz C.;Diego-Tortosa D.;Distefano C.;Domi A.;Donzaud C.;Dornic D.;Dorr M.;Drakopoulou E.;Drouhin D.;Ducoin J. -G.;Dvornicky R.;Eberl T.;Eckerova E.;Eddymaoui A.;van Eeden T.;Eff M.;van Eijk D.;El Bojaddaini I.;El Hedri S.;Enzenhofer A.;Ferrara G.;Filipovic M. D.;Filippini F.;Franciotti D.;Fusco L. A.;Gagliardini S.;Gal T.;Mendez J. G.;Soto A. G.;Oliver C. G.;Geisselbrecht N.;Ghaddari H.;Gialanella L.;Gibson B. K.;Giorgio E.;Goos I.;Goswami P.;Gozzini S. R.;Gracia R.;Graf K.;Guidi C.;Guillon B.;Gutierrez M.;Haack C.;van Haren H.;Heijboer A.;Hekalo A.;Hennig L.;Hernandez-Rey J. J.;Ibnsalih W. I.;Illuminati G.;Joly D.;de Jong M.;de Jong P.;Jung B. J.;Kalaczynski P.;Kalekin O.;Katz U. F.;Khatun A.;Kistauri G.;Kopper C.;Kouchner A.;Kueviakoe V.;Kulikovskiy V.;Kvatadze R.;Labalme M.;Lahmann R.;Larosa G.;Lastoria C.;Lazo A.;Le Stum S.;Lehaut G.;Leonora E.;Lessing N.;Levi G.;Longhitano F.;Magnani F.;Majumdar J.;Malerba L.;Mamedov F.;Manczak J.;Manfreda A.;Marconi M.;Margiotta A.;Marinelli A.;Markou C.;Martin L.;Marzaioli F.;Mastrodicasa M.;Mastroianni S.;Micciche S.;Miele G.;Migliozzi P.;Migneco E.;Mitsou M. L.;Mollo C. M.;Morales-Gallegos L.;Moretti G.;Moussa A.;Mateo I. M.;Muller R.;Musone M. R.;Musumeci M.;Navas S.;Nayerhoda A.;Nicolau C. A.;Nkosi B.;Fearraigh B. O.;Oliviero V.;Orlando A.;Oukacha E.;Paesani D.;Gonzalez J. P.;Papalashvili G.;Parisi V.;Pastor Gomez E. J.;Paun A. M.;Pavalas G. E.;Pelegris I.;Pena Martinez S.;Perrin-Terrin M.;Perronnel J.;Pestel V.;Pestes R.;Piattelli P.;Poire C.;Popa V.;Pradier T.;Prado J.;Pulvirenti S.;Quiroz-Rangel C. A.;Rahaman U.;Randazzo N.;Razzaque S.;Rea I. C.;Real D.;Riccobene G.;Robinson J.;Romanov A.;Saina A.;Greus F. S.;Samtleben D. F. E.;Losa A. S.;Sanfilippo S.;Sanguineti M.;Santonastaso C.;Santonocito D.;Sapienza P.;Schnabel J.;Schumann J.;Schutte H. M.;Seneca J.;Sennan N.;Setter B.;Sgura I.;Shanidze R.;Sharma A.;Shitov Y.;Simkovic F.;Simonelli A.;Sinopoulou A.;Smirnov M. V.;Spisso B.;Spurio M.;Stavropoulos D.;Stekl I.;Taiuti M.;Tayalati Y.;Thiersen H.;Melo I. T. E.;Tragia E.;Trocme B.;Tsourapis V.;Tudorache A.;Tzamariudaki E.;Vacheret A.;Melchor A. V.;Valsecchi V.;Elewyck V. V.;Vannoye G.;Vasileiadis G.;de Sola F. V.;Veutro A.;Viola S.;Vivolo D.;Wilms J.;de Wolf E.;Yepes-Ramirez H.;Yvon I.;Zarpapis G.;Zavatarelli S.;Zegarelli A.;Zito D.;Zornoza J. D.;Zuniga J.;Zywucka N.
2024
Abstract
The measurement of the flux of muons produced in cosmic ray air showers is essential for the study of primary cosmic rays. Such measurements are important in extensive air shower detectors to assess the energy spectrum and the chemical composition of the cosmic ray flux, complementary to the information provided by fluorescence detectors. Detailed simulations of the cosmic ray air showers are carried out, using codes such as CORSIKA, to estimate the muon flux at sea level. These simulations are based on the choice of hadronic interaction models, for which improvements have been implemented in the post-LHC era. In this work, a deficit in simulations that use state-of-the-art QCD models with respect to the measurement deep underwater with the KM3NeT neutrino detectors is reported. The KM3NeT/ARCA and KM3NeT/ORCA neutrino telescopes are sensitive to TeV muons originating mostly from primary cosmic rays with energies around 10 TeV. The predictions of state-of-the-art QCD models show that the deficit with respect to the data is constant in zenith angle; no dependency on the water overburden is observed. The observed deficit at a depth of several kilometres is compatible with the deficit seen in the comparison of the simulations and measurements at sea level.
Aiello S., Albert A., Alshamsi M., Alves Garre S., Ambrosone A., Ameli F., et al. (2024). Atmospheric muons measured with the KM3NeT detectors in comparison with updated numeric predictions. THE EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL. C, PARTICLES AND FIELDS, 84(7), 1-19 [10.1140/epjc/s10052-024-13018-8].
Aiello S.; Albert A.; Alshamsi M.; Alves Garre S.; Ambrosone A.; Ameli F.; Andre M.; Androutsou E.; Anguita M.; Aphecetche L.; Ardid M.; Ardid S.; Ars...espandi
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
