Artículos de revistas
Study Of Cosmic Ray Events With High Muon Multiplicity Using The Alice Detector At The Cern Large Hadron Collider
Registro en:
Journal Of Cosmology And Astroparticle Physics. Iop Publishing Ltd, p. , 2016.
1475-7516
WOS:000369734300032
10.1088/1475-7516/2016/01/032
Autor
Adam
J.; Adamova
D.; Aggarwal
M. M.; Rinella
G. Aglieri; Agnello
M.; Agrawal
N.; Ahammed
Z.; Ahn
S. U.; Aiola
S.; Akindinov
A.; Alam
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A.; Vinogradov
L.; Vinogradov
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M.; Weber
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D.; Zhou
Y.; Zhou
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H.; Zhu
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A.; Zimmermann
A.; Zimmermann
M. B.; Zinovjev
G.; Zyzak
M.
Institución
Resumen
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) ALICE is one of four large experiments at the CERN Large Hadron Collider near Geneva, specially designed to study particle production in ultra-relativistic heavy-ion collisions. Located 52 meters underground with 28 meters of overburden rock, it has also been used to detect muons produced by cosmic ray interactions in the upper atmosphere. In this paper, we present the multiplicity distribution of these atmospheric muons and its comparison with Monte Carlo simulations. This analysis exploits the large size and excellent tracking capability of the ALICE Time Projection Chamber. A special emphasis is given to the study of high multiplicity events containing more than 100 reconstructed muons and corresponding to a muon areal density rho(mu) > 5.9 m(-2). Similar events have been studied in previous underground experiments such as ALEPH and DELPHI at LEP. While these experiments were able to reproduce the measured muon multiplicity distribution with Monte Carlo simulations at low and intermediate multiplicities, their simulations failed to describe the frequency of the highest multiplicity events. In this work we show that the high multiplicity events observed in ALICE stem from primary cosmic rays with energies above 10(16) eV and that the frequency of these events can be successfully described by assuming a heavy mass composition of primary cosmic rays in this energy range. The development of the resulting air showers was simulated using the latest version of QGSJET to model hadronic interactions. This observation places significant constraints on alternative, more exotic, production mechanisms for these events. 1 Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) State Committee of Science, Armenia World Federation of Scientists (WFS), Armenia Swiss Fonds Kidagan, Armenia Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientffico e Tecnologico (CNPq) Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo (FAPESP) National Natural Science Foundation of China (NSFC) Chinese Ministry of Education (CMOE) Ministry of Science and Technology of China (MSTC) Ministry of Education and Youth of the Czech Republic Danish Natural Science Research Council Carlsberg Foundation Danish National Research Foundation European Research Council under the European Community's Seventh Framework Programme Helsinki Institute of Physics Academy of Finland French CNRS-IN2P3 Region Pays de Loire, France Region Alsace, France Region Auvergne, France CEA, France German Bundesministerium fur Bildung, Wissenschaft, Forschung and Technologie (BMBF) Helmholtz Association General Secretariat for Research and Technology, Ministry of Development, Greece National Research, Development and Innovation Office (NKFIH), Hungary Department of Atomic Energy and Department of Science and Technology of the Government of India Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Italy Centro Fermi - Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche "Enrico Fermi", Italy Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) KAKENHI, Japan MEXT, Japan Joint Institute for Nuclear Research, Dubna National Research Foundation of Korea (NRF) Consejo Nacional de Cienca y Tecnologia (CONACYT) Direccion General de Asuntos del Personal Academico(DGAPA), Mexico Amerique Latine Formation academique - European Commission (ALFA-EC) EPLANET Program (European Particle Physics Latin American Network) Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM), Netherlands Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), Netherlands Research Council of Norway (NFR) National Science Centre, Poland Ministry of National Education/Institute for Atomic Physics, Romania National Council of Scientific Research in Higher Education (CNCSI-UEFISCDI), Romania Ministry of Education and Science of Russian Federation Russian Academy of Sciences Russian Federal Agency of Atomic Energy Russian Federal Agency for Science and Innovations Russian Foundation for Basic Research Ministry of Education of Slovakia Department of Science and Technology, South Africa Centro de Investigaciones Energeticas, Medioambientales y Tecnologicas (CIEMAT) E-Infrastructure shared between Europe and Latin America (EELA) Ministerio de Economia y Competitividad (MINECO) of Spain Xunta de Galicia (Conselleria de Educacion) Centro de Aplicaciones Tecnologicas y Desarrollo Nuclear (CEADEN), Cubaenergia, Cuba IAEA (International Atomic Energy Agency) Swedish Research Council (VR) Knut & Alice Wallenberg Foundation (KAW) Ukraine Ministry of Education and Science United Kingdom Science and Technology Facilities Council (STFC) United States Department of Energy United States National Science Foundation State of Texas State of Ohio Ministry of Science, Education and Sports of Croatia and Unity through Knowledge Fund, Croatia Council of Scientific and Industrial Research (CSIR), New Delhi, India Pontificia Universidad Catolica del Peru Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)