The effect of the geomagnetic field on cosmic ray energy estimates and large scale anisotropy searches on data from the Pierre Auger Observatory

P. Abreu, M. Aglietta, E. J. Ahn, I. F.M. Albuquerque, D. Allard, I. Allekotte, J. Allen, P. Allison, J. Alvarez Castillo, J. Alvarez-Muñiz, M. Ambrosio, A. Aminaei, L. Anchordoqui, S. Andringa, T. Antičić, A. Anzalone, C. Aramo, E. Arganda, F. Arqueros, H. AsoreyP. Assis, J. Aublin, M. Ave, M. Avenier, G. Avila, T. Bäcker, M. Balzer, K. B. Barber, A. F. Barbosa, R. Bardenet, S. L.C. Barroso, B. Baughman, J. Bäuml, J. J. Beatty, B. R. Becker, K. H. Becker, A. Bellétoile, J. A. Bellido, S. BenZvi, C. Berat, X. Bertou, P. L. Biermann, P. Billoir, F. Blanco, M. Blanco, C. Bleve, H. Blümer, M. Boháčová, D. Boncioli, C. Bonifazi, R. Bonino, N. Borodai, J. Brack, P. Brogueira, W. C. Brown, R. Bruijn, P. Buchholz, A. Bueno, R. E. Burton, K. S. Caballero-Mora, L. Caramete, R. Caruso, A. Castellina, O. Catalano, G. Cataldi, L. Cazon, R. Cester, J. Chauvin, S. H. Cheng, A. Chiavassa, J. A. Chinellato, A. Chou, J. Chudoba, R. W. Clay, M. R. Coluccia, R. Conceiçào, F. Contreras, H. Cook, M. J. Cooper, J. Coppens, A. Cordier, S. Coutu, C. E. Covault, A. Creusot, A. Criss, J. Cronin, A. Curutiu, S. Dagoret-Campagne, R. Dallier, S. Dasso, K. Daumiller, B. R. Dawson, R. M. De Almeida, M. De Domenico, C. De Donate, S. J. De Jong, G. De La Vega, W. J.M. De Mello Junior, J. R.T. De Mello Neto, I. De Mitri, V. De Souza, K. D. De Vries, G. Decerprit, L. Del Peral, M. Del Río, O. Deligny, H. Dembinski, N. Dhital, C. Di Giulio, J. C. Diaz, M. L. Díaz Castro, P. N. Diep, C. Dobrigkeit, W. Docters, J. C. D'Olivo, P. N. Dong, A. Dorofeev, J. C. Dos Anjos, M. T. Dova, D. D'Urso, I. Dutan, J. Ebr, R. Engel, M. Erdmann, C. O. Escobar, J. Espadanal, A. Etchegoyen, P. Facal San Luis, L. Fajardo Tapia, H. Falcke, G. Farrar, A. C. Fauth, N. Fazzini, A. P. Ferguson, A. Ferrero, B. Fick, A. Filevich, A. Filipčič, S. Fliescher, C. E. Fracchiolla, E. D. Fraenkel, U. Fröhlich, B. Fuchs, R. Gaior, R. F. Gamarra, S. Gambetta, B. García, D. García Gámez, D. García-Pinto, A. Gascon, H. Gemmeke, K. Gesterling, P. L. Ghia, U. Giaccari, M. Giller, H. Glass, M. S. Gold, G. Golup, F. Gómez Albarracin, M. Gómez Berisso, P. Gonçalves, D. Gonzalez, J. G. Gonzalez, B. Gookin, D. Góra, A. Gorgi, P. Gouffon, S. R. Gozzini, E. Grashorn, S. Grebe, N. Griffith, M. Grigat, A. F. Grillo, Y. Guardincerri, F. Guarino, G. P. Guedes, A. Guzman, J. D. Hague, P. Hansen, D. Harari, S. Harmsma, T. A. Harrison, J. L. Harten, A. Haungs, T. Hebbeker, D. Heck, A. E. Hervé, C. Hojvat, N. Hollon, V. C. Holmes, P. Homola, J. R. Hörandel, A. Horneffer, P. Horvat H, M. Hrabovský, T. Huege, A. Insolia, F. Ionita, A. Italiano, C. Jarne, S. Jiraskova, M. Josebachuili, K. Kadija, K. H. Kampert, P. Karhan, P. Kasper, B. Kégl, B. Keilhauer, A. Keivani, J. L. Kelley, E. Kemp, R. M. Kieckhafer, H. O. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, J. Knapp, D. H. Koang, K. Kotera, N. Krohm, O. Krömer, D. Kruppke-Hansen, F. Kuehn, D. Kuempel, J. K. Kulbartz, N. Kunka, G. La Rosa, C. Lachaud, P. Lautridou, M. S.A.B. Leão, D. Lebrun, P. Lebrun, M. A. Leigui De Oliveira, A. Lemiere, A. Letessier-Selvon, I. Lhenry-Yvon, K. Link, R. López, A. Lopez Agüera, K. Louedec, J. Lozano Bahilo, L. Lu, A. Lucero, M. Ludwig, H. Lyberis, M. C. MacCarone, C. MacOlino, S. Maldera, D. Mandat, P. Mantsch, A. G. Mariazzi, J. Marin, V. Marin, I. C. Maris, H. R. Marquez Falcon, G. Marsella, D. Martello, L. Martin, H. Martinez, O. Martínez Bravo, H. J. Mathes, J. Matthews, J. A.J. Matthews, G. Matthiae, D. Maurizio, P. O. Mazur, G. Medina-Tanco, M. Melissas, D. Melo, E. Menichetti, A. Menshikov, P. Mertsch, C. Meurer, S. Mićanović, M. I. Micheletti, W. Miller, L. Miramonti, L. Molina-Bueno, S. Mollerach, M. Monasor, D. Monnier Ragaigne, F. Montanet, B. Morales, C. Morello, E. Moreno, J. C. Moreno, C. Morris, M. Mostafá, C. A. Moura, S. Mueller, A. Muller, M. G.Müller, M. Münchmeyer, R. Mussa, G. Navarra, J. L. Navarro, S. Navas, P. Necesal, L. Nellen, A. Nelles, J. Neuser, P. T. Nhung, L. Niemietz, N. Nierstenhoefer, D. Nitz, D. Nosek, L. Nožka, M. Nyklicek, J. Oehlschläger, A. Olinto, P. Oliva, V. M. Olmos-Gilbaja, M. Ortiz, N. Pacheco, D. Pakk Selmi-Dei, M. Palatka, J. Pallotta, N. Palmieri, G. Parente, E. Parizot, A. Parra, R. D. Parsons, S. Pastor, T. Paul, M. Pech, J. Pekala, R. Pelayo, I. M. Pepe, L. Perrone, R. Pesce, E. Petermann, S. Petrera, P. Petrinca, A. Petrolini, Y. Petrov, J. Petrovic, C. Pfendner, N. Phan, R. Piegaia, T. Pierog, P. Pieroni, M. Pimenta, V. Pirronello, M. Platino, V. H. Ponce, M. Pontz, P. Privitera, M. Prouza, E. J. Quel, S. Querchfeld, J. Rautenberg, O. Ravel, D. Ravignani, B. Revenu, J. Ridky, S. Riggi, M. Risse, P. Ristori, H. Rivera, V. Rizi, J. Roberts, C. Robledo, W. Rodrigues De Carvalho, G. Rodriguez, J. Rodriguez Martino, J. Rodriguez Rojo, I. Rodriguez-Cabo, M. D. Rodríguez-Frías, G. Ros, J. Rosado, T. Rossler, M. Roth, B. Rouillé-D'Orfeuil, E. Roulet, A. C. Rovero, C. Rühle, F. Salamida, H. Salazar, F. Salesa Greus, G. Salina, F. Sánchez, C. E. Santo, E. Santos, E. M. Santos, F. Sarazin, B. Sarkar, S. Sarkar, R. Sato, N. Scharf, V. Scherini, H. Schieler, P. Schiffer, A. Schmidt, F. Schmidt, O. Scholten, H. Schoorlemmer, J. Schovancova, P. Schovánek, F. Schröder, S. Schulte, D. Schuster, S. J. Sciutto, M. Scuderi, A. Segreto, M. Settimo, A. Shadkam, R. C. Shellard, I. Sidelnik, G. Sigl, H. H. Silva Lopez, A. Śmiałkowski, R. Šmída, G. R. Snow, P. Sommers, J. Sorokin, H. Spinka, R. Squartini, S. Stanic, J. Stapleton, J. Stasielak, M. Stephan, E. Strazzeri, A. Stutz, F. Suarez, T. Suomijärvi, A. D. Supanitsky, T. Šuša, M. S. Sutherland, J. Swain, Z. Szadkowski, M. Szuba, A. Tamashiro, A. Tapia, M. Tartare, O. Taşcǎu, C. G. Tavera Ruiz, R. Tcaciuc, D. Tegolo, N. T. Thao, D. Thomas, J. Tiffenberg, C. Timmermans, D. K. Tiwari, W. Tkaczyk, C. J. ToderoPeixoto, B. Tomé, A. Tonachini, P. Travnicek, D. B. Tridapalli, G. Tristram, E. Trovato, M. Tueros, R. Ulrich, M. Unger, M. Urban, J. F. Valdés Galicia, I. Valiño, L. Valore, A. M. Van Den Berg, E. Varela, B. Vargas Cárdenas, J. R. Vázquez, R. A. Vázquez, D. Veberič, V. Verzi, J. Vicha, M. Videla, L. Villaseñor, H. Wahlberg, P. Wahrlich, O. Wainberg, D. Walz, D. Warner, A. A. Watson, M. Weber, K. Weidenhaupt, A. Weindl, S. Westerhoff, B. J. Whelan, G. Wieczorek, L. Wiencke, B. Wilczyńska, H. Wilczynski, M. Will, C. Williams, T. Winchen, M. G. Winnick, M. Wommer, B. Wundheiler, T. Yamamoto, T. Yapici, P. Younk, G. Yuan, A. Yushkov, B. Zamorano, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, I. Zaw, A. Zepeda, M. Zimbres Silva, M. Ziolkowski

Research output: Contribution to journalArticle

Abstract

We present a comprehensive study of the influence of the geomagnetic field on the energy estimation of extensive air showers with a zenith angle smaller than 60°, detected at the Pierre Auger Observatory. The geomagnetic field induces an azimuthal modulation of the estimated energy of cosmic rays up to the ∼ 2% level at large zenith angles. We present a method to account for this modulation of the reconstructed energy. We analyse the effect of the modulation on large scale anisotropy searches in the arrival direction distributions of cosmic rays. At a given energy, the geomagnetic effect is shown to induce a pseudo-dipolar pattern at the percent level in the declination distribution that needs to be accounted for.

Original languageEnglish (US)
Article number022
JournalJournal of Cosmology and Astroparticle Physics
Volume2011
Issue number11
DOIs
StatePublished - Nov 1 2011

    Fingerprint

Keywords

  • cosmic ray experiments
  • cosmic rays detectors
  • ultra high energy cosmic rays

ASJC Scopus subject areas

  • Astronomy and Astrophysics

Cite this

Abreu, P., Aglietta, M., Ahn, E. J., Albuquerque, I. F. M., Allard, D., Allekotte, I., Allen, J., Allison, P., Alvarez Castillo, J., Alvarez-Muñiz, J., Ambrosio, M., Aminaei, A., Anchordoqui, L., Andringa, S., Antičić, T., Anzalone, A., Aramo, C., Arganda, E., Arqueros, F., ... Ziolkowski, M. (2011). The effect of the geomagnetic field on cosmic ray energy estimates and large scale anisotropy searches on data from the Pierre Auger Observatory. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2011(11), [022]. https://doi.org/10.1088/1475-7516/2011/11/022