Interpretation of the depths of maximum of extensive air showers measured by the Pierre Auger Observatory

Abreu, P.; Aglietta, M.; Ahlers, M.; Ahn, E. J.; Albuquerque, I. F. M.; Allard, D.; Allekotte, I.; Allen, J.; Allison, P.; Almela, A.; Alvarez Castillo, J.; Alvarez-Muñiz, J.; Alves Batista, R.; Ambrosio, M.; Aminaei, A.; Anchordoqui, L.; Andringa, S.; Antičić, T.; Aramo, C.; Arganda, E.; Arqueros, F.; Asorey, H.; Assis, P.; Aublin, J.; Ave, M.; Avenier, M.; Avila, G.; Badescu, A. M.; Balzer, M.; Barber, K. B.; Barbosa, A. F.; Bardenet, R.; Barroso, S. L. C.; Baughman f, B.; Bäuml, J.; Baus, C.; Beatty, J. J.; Becker, K. H.; Bellétoile, A.; Bellido, J. A.; Benzvi, S.; Berat, C.; Bertou, X.; Biermann, P. L.; Billoir, P.; Blanco, F.; Blanco, M.; Bleve, C.; Blümer, H.; Boháčová, M.; Boncioli, D.; Bonifazi, C.; Bonino, R.; Borodai, N.; Brack, J.; Brancus, I.; Brogueira, P.; Brown, W. C.; Bruijn i, R.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buroker, L.; Burton, R. E.; Caballero-Mora, K. S.; Caccianiga, B.; Caramete, L.; Caruso, R.; Castellina, A.; Catalano, O.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Cester, R.; Chauvin, J.; Cheng, S. H.; Chiavassa, A.; Chinellato, J. A.; Chirinos Diaz, J.; Chudoba, J.; Cilmo, M.; Clay, R. W.; Cocciolo, G.; Collica, L.; Coluccia, M. R.; Conceição, R.; Contreras, F.; Cook, H.; Cooper, M. J.; Coppens, J.; Cordier, A.; Coutu, S.; Covault, C. E.; Creusot, A.; Criss, A.; Cronin, J.; Curutiu, A.; Dagoret-Campagne, S.; Dallier, R.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B. R.; de Almeida, R. M.; De Domenico, M.; De Donato, C.; de Jong, S. J.; De La Vega, G.; de Mello Junior, W. J. M.; de Mello Neto, J. R. T.; De Mitri, I.; de Souza, V.; de Vries, K. D.; del Peral, L.; del Río, M.; Deligny, O.; Dembinski, H.; Dhital, N.; Di Giulio, C.; Díaz Castro, M. L.; Diep, P. N.; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; Docters, W.; D'Olivo, J. C.; Dong, P. N.; Dorofeev, A.; dos Anjos, J. C.; Dova, M. T.; D'Urso, D.; Dutan, I.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Escobar, C. O.; Espadanal, J.; Etchegoyen, A.; Facal San Luis, P.; Falcke, H.; Fang, K.; Farrar, G.; Fauth, A. C.; Fazzini, N.; Ferguson, A. P.; Fick, B.; Figueira, J. M.; Filevich, A.; Filipčič, A.; Fliescher, S.; Fracchiolla, C. E.; Fraenkel!, E. D.; Fratu, O.; Fröhlich, U.; Fuchs, B.; Gaior, R.; Gamarra, R. F.; Gambetta, S.; García, B.; Garcia Roca, S. T.; Garcia-Gamez, D.; Garcia-Pinto, D.; Garilli, G.; Gascon Bravo, A.; Gemmeke, H.; Ghia, P. L.; Giller, M.; Gitto, J.; Glass, H.; Gold, M. S.; Golup, G.; Gomez Albarracin, F.; Gómez Berisso, M.; Gómez Vitale, P. F.; Gonçalves, P.; Gonzalez, J. G.; Gookin, B.; Gorgi, A.; Gouffon, P.; Grashorn, E.; Grebe, S.; Griffith, N.; Grillo, A. F.; Guardincerri, Y.; Guarino, F.; Guedes, G. P.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T. A.; Harton, J. L.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Herve, A. E.; Hojvat, C.; Hollon, N.; Holmes, V. C.; Homola, P.; Hörandel, J. R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huber, D.; Huege, T.; Insolia, A.; Ionita, F.; Italiano, A.; Jansen, S.; Jarne, C.; Jiraskova, S.; Josebachuili, M.; Kadija, K.; Kampert, K. H.; Karhan, P.; Kasper, P.; Katkov, I.; Kégl, B.; Keilhauer, B.; Keivani, A.; Kelley, J. L.; Kemp, E.; Kieckhafer, R. M.; Klages, H. O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Knapp, J.; Koang, D. -H.; Kotera, K.; Krohm, N.; Krömer, O.; Kruppke-Hansen, D.; Kuempel, D.; Kulbartz, J. K.; Kunka, N.; La Rosa, G.; Lachaud, C.; Lahurd, D.; Latronico, L.; Lauer, R.; Lautridou, P.; Le Coz, S.; Leão, M. S. A. B.; Lebrun, D.; Lebrun, P.; Leigui de Oliveira, M. A.; Letessier-Selvon, A.; Lhenry-Yvon, I.; Link, K.; López, R.; Lopez Agüera, A.; Louedec, K.; Lozano Bahilo, J.; Lu, L.; Lucero, A.; Ludwig, M.; Lyberis, H.; Maccarone, M. C.; Macolino, C.; Maldera, S.; Maller, J.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A. G.; Marin, J.; Marin, V.; Maris, I. C.; Marquez Falcon, H. R.; Marsella, G.; Martello, D.; Martin, L.; Martinez, H.; Martínez Bravo, O.; Martraire, D.; Masías Meza, J. J.; Mathes, H. J.; Matthews, J.; Matthews, J. A. J.; Matthiae, G.; Maurel, D.; Maurizio, D.; Mazur, P. O.; Medina-Tanco, G.; Melissas, M.; Melo, D.; Menichetti, E.; Menshikov, A.; Mertsch, P.; Meurer, C.; Meyhandan, R.; Mićanović, S.; Micheletti, M. I.; Minaya, I. A.; Miramonti, L.; Molina-Bueno, L.; Mollerach, S.; Monasor, M.; Monnier Ragaigne, D.; Montanet, F.; Morales, B.; Morello, C.; Moreno, E.; Moreno, J. C.; Mostafá, M.; Moura, C. A.; Muller, M. A.; Müller, G.; Münchmeyer, M.; Mussa, R.; Navarra ‡, G.; Navarro, J. L.; Navas, S.; Necesal, P.; Nellen, L.; Nelles, A.; Neuser, J.; Nhung, P. T.; Niechciol, M.; Niemietz, L.; Nierstenhoefer, N.; Nitz, D.; Nosek, D.; Nožka, L.; Oehlschläger, J.; Olinto, A.; Ortiz, M.; Pacheco, N.; Pakk Selmi-Dei, D.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Palmieri, N.; Parente, G.; Parizot, E.; Parra, A.; Pastor, S.; Paul, T.; Pech, M.; Pękala, J.; Pelayo, R.; Pepe, I. M.; Perrone, L.; Pesce, R.; Petermann, E.; Petrera, S.; Petrolini, A.; Petrov, Y.; Pfendner, C.; Piegaia, R.; Pierog, T.; Pieroni, P.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Plum, M.; Ponce, V. H.; Pontz, M.; Porcelli, A.; Privitera, P.; Prouza, M.; Quel, E. J.; Querchfeld, S.; Rautenberg, J.; Ravel, O.; Ravignani, D.; Revenu, B.; Ridky, J.; Riggi, S.; Risse, M.; Ristori, P.; Rivera, H.; Rizi, V.; Roberts, J.; Rodrigues de Carvalho, W.; Rodriguez, G.; Rodriguez Cabo, I.; Rodriguez Martino, J.; Rodriguez Rojo, J.; Rodríguez-Frías, M. D.; Ros, G.; Rosado, J.; Rossler, T.; Roth, M.; Rouillé-d'Orfeuil, B.; Roulet, E.; Rovero, A. C.; Rühle, C.; Saftoiu, A.; Salamida, F.; Salazar, H.; Salesa Greus, F.; Salina, G.; SÃ! ¡nchez, F.; Santo, C. E.; Santos, E.; Santos, E. M.; Sarazin, F.; Sarkar, B.; Sarkar, S.; Sato, R.; Scharf, N.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schiffer, P.; Schmidt, A.; Scholten, O.; Schoorlemmer, H.; Schovancova, J.; Schovánek, P.; Schröder, F.; Schulte, S.; Schuster, D.; Sciutto, S. J.; Scuderi, M.; Segreto, A.; Settimo, M.; Shadkam, A.; Shellard, R. C.; Sidelnik, I.; Sigl, G.; Silva Lopez, H. H.; Sima, O.; Śmiałkowski, A.; Šmída, R.; Snow, G. R.; Sommers, P.; Sorokin, J.; Spinka, H.; Squartini, R.; Srivastava, Y. N.; Stanic, S.; Stapleton, J.; Stasielak, J.; Stephan, M.; Stutz, A.; Suarez, F.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A. D.; Šuša, T.; Sutherland, M. S.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Szuba, M.; Tapia, A.; Tartare, M.; Taşcău, O.; Tcaciuc, R.; Thao, N. T.; Thomas, D.; Tiffenberg, J.; Timmermans, C.; Tkaczyk, W.; Todero Peixoto, C. J.; Toma, G.; Tomankova, L.; Tomé, B.; Tonachini, A.; Travnicek, P.; Tridapalli, D. B.; Tristram, G.; Trovato, E.; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Valdés Galicia, J. F.; Valiño, I.; Valore, L.; van Aar, G.; van den Berg, A. M.; van Vliet, A.; Varela, E.; Vargas Cárdenas, B.; Vázquez, J. R.; Vázquez, R. A.; Veberič, D.; Verzi, V.; Vicha, J.; Videla, M.; Villaseñor, L.; Wahlberg, H.; Wahrlich, P.; Wainberg, O.; Walz, D.; Watson, A. A.; Weber, M.; Weidenhaupt, K.; Weindl, A.; Werner, F.; Westerhoff, S.; Whelan, B. J.; Widom, A.; Wieczorek, G.; Wiencke, L.; Wilczyńska, B.; Wilczyński, H.; Will, M.; Williams, C.; Winchen, T.; Wommer, M.; Wundheiler, B.; Yamamoto a, T.; Yapici, T.; Younk, P.; Yuan, G.; Yushkov, A.; Zamorano Garcia, B.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zaw h, I.; Zepeda b, A.; Zhou, J.; Zhu, Y.; Zimbres Silva, M.; Ziolkowski, M.

doi:10.1088/1475-7516/2013/02/026

To interpret the mean depth of cosmic ray air shower maximum and its dispersion, we parametrize those two observables as functions of the first two moments of the lnA distribution. We examine the goodness of this simple method through simulations of test mass distributions. The application of the parameterization to Pierre Auger Observatory data allows one to study the energy dependence of the mean lnA and of its variance under the assumption of selected hadronic interaction models. We discuss possible implications of these dependences in term of interaction models and astrophysical cosmic ray sources.