Depth of maximum of air-shower profiles at the Pierre Auger Observatory. II. Composition implications

A. Aab(University of Siegen), P. Abreu(University of Lisbon), M. Aglietta(Osservatorio Astrofisico di Torino), E. J. Ahn(Fermi National Accelerator Laboratory), I. Al Samarai(Centre National de la Recherche Scientifique), I. F. M. Albuquerque(Universidade de São Paulo), I. Allekotte(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), J. Allen(New York University), P. Allison(The Ohio State University), A. Almela(National Technological University), J. Alvarez Castillo(Universidad Nacional Autónoma de México), Jaime Álvarez-Muñiz(Universidade de Santiago de Compostela), Rafael Alves Batista(Universität Hamburg), M. Ambrosio(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli), A. Aminaei(Radboud University Nijmegen), Luis A. Anchordoqui(Lehman College), S. Andringa(University of Lisbon), C. Aramo(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli), V. Aranda(Universidad Complutense de Madrid), F. Arqueros(Universidad Complutense de Madrid), H. Asorey(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), P. Assis(University of Lisbon), J. Aublin(Centre National de la Recherche Scientifique), M. Ave(Universidade de Santiago de Compostela), M. Avenier(Centre National de la Recherche Scientifique), G. Ávila(Comisión Nacional de Energía Atómica), N. Awal(New York University), Alina Mihaela Badescu(Universitatea Națională de Știință și Tehnologie Politehnica București), K. B. Barber(The University of Adelaide), J. Bäuml(Karlsruhe Institute of Technology), C. Baus(Karlsruhe Institute of Technology), J. J. Beatty(The Ohio State University), Klaus Becker(University of Wuppertal), J. A. Bellido(The University of Adelaide), C. Bérat(Centre National de la Recherche Scientifique), Mario Bertania(Osservatorio Astrofisico di Torino), X. Bertou(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), Peter L. Biermann(Max Planck Institute for Radio Astronomy), P. Billoir(Centre National de la Recherche Scientifique), S. G. Blaess(The University of Adelaide), F. Blanco(Centre National de la Recherche Scientifique), C. Bleve(University of Salento), H. Blümer(Karlsruhe Institute of Technology), M. Boháčová(Czech Academy of Sciences), Denise Boncioli(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Gran Sasso), C. Bonifazi(Universidade Federal do Rio de Janeiro), R. Bonino(Osservatorio Astrofisico di Torino), Nataliia Borodai(Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences), J. Brack(Colorado State University), I.M. Brâncuş(Horia Hulubei National Institute for R and D in Physics and Nuclear Engineering), A. Bridgeman(Karlsruhe Institute of Technology), P. Brogueira(University of Lisbon), W. C. Brown(Colorado State University Pueblo), P. Buchholz(University of Siegen), A. Bueno(Universidad de Granada), S. Buitink(Radboud University Nijmegen), Mario Buscemi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli), K. S. Caballero‐Mora(Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional), B. Caccianiga(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), Lorenzo Caccianiga(Centre National de la Recherche Scientifique), M. Candusso(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I), L. Caramete(Max Planck Institute for Radio Astronomy), R. Caruso(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania), A. Castellina(Osservatorio Astrofisico di Torino), G. Cataldi(University of Salento), Lorenzo Cazon(University of Lisbon), R. Cester(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino), A. G. Chavez(Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo), A. Chiavassa(Osservatorio Astrofisico di Torino), J. A. Chinellato(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), J. Chudoba(Czech Academy of Sciences), M. Cilmo(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli), R. W. Clay(The University of Adelaide), G. Cocciolo(University of Salento), Roberta Colalillo(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli), Alan Coleman(Pennsylvania State University), L. Collica(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), M. R. Coluccia(University of Salento), R. Conceição(University of Lisbon), F. Contreras(Pierre Auger Observatory), M. J. Cooper(The University of Adelaide), A. Cordier(Centre National de la Recherche Scientifique), S. Coutu(Pennsylvania State University), C. E. Covault(Case Western Reserve University), J. Cronin(Fermi National Accelerator Laboratory), A. Curutiu(Max Planck Institute for Radio Astronomy), R. Dallier(Centre National de la Recherche Scientifique), B. Daniel(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), S. Dasso(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), K. Daumiller(Karlsruhe Institute of Technology), B. R. Dawson(The University of Adelaide), R. M. de Almeida(Universidade Federal Fluminense), Manlio De Domenico(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania), S. J. de Jong(Radboud University Nijmegen), J. R. T. de Mello Neto(Universidade Federal do Rio de Janeiro), I. De Mitri(University of Salento), Jaime de Oliveira(Universidade Federal Fluminense), V. de Souza(Universidade de São Paulo), L. del Peral(Universidad de Alcalá), O. Deligny(Centre National de la Recherche Scientifique), H.-P. Dembinski(Karlsruhe Institute of Technology), N. Dhital(Michigan Technological University), C. Di Giulio(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I), Armando di Matteo(University of L'Aquila), J. C. Diaz(Michigan Technological University), M. L. Díaz Castro(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), F. Diogo(University of Lisbon), C. Dobrigkeit(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), W. Docters(University of Groningen), J. C. D’Olivo(Universidad Nacional Autónoma de México), A. Dorofeev(Colorado State University), Q. Dorosti Hasankiadeh(Karlsruhe Institute of Technology), M. T. Dova(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), Jan Ebr(Czech Academy of Sciences), R. Engel(Karlsruhe Institute of Technology), M. Erdmann(RWTH Aachen University), Mostafa Erfani(University of Siegen), C.O. Escobar(Fermi National Accelerator Laboratory), J. Espadanal(University of Lisbon), A. Etchegoyen(National Technological University), P. Facal San Luis(Fermi National Accelerator Laboratory), H. Falcke(Radboud University Nijmegen), Ke Fang(Fermi National Accelerator Laboratory), G. Farrar(New York University), A. C. Fauth(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), N. Fazzini(Fermi National Accelerator Laboratory), A. P. Ferguson(Case Western Reserve University), Mário Marques Fernandes(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Brian Fick(Michigan Technological University), J. M. Figueira(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), A. Filevich(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), A. Filipčič(University of Nova Gorica), B. D. Fox(University of Hawaiʻi at Mānoa), Octavian Fratu(Universitatea Națională de Știință și Tehnologie Politehnica București), U. Fröhlich(University of Siegen), B. Fuchs(Karlsruhe Institute of Technology), Takao Fuji(Fermi National Accelerator Laboratory), R. Gaïor(Centre National de la Recherche Scientifique), B. Garćıa(National Technological University), S. T. Garcia Roca(Universidade de Santiago de Compostela), D. García-Gámez(Centre National de la Recherche Scientifique), D. García-Pinto(Universidad Complutense de Madrid), G. Garilli(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania), A. Gascon Bravo(Universidad de Granada), F. Gaté(Centre National de la Recherche Scientifique), H. Gemmeke(Karlsruhe Institute of Technology), P. L. Ghia(Centre National de la Recherche Scientifique), Ugo GIACCARI(Universidade Federal do Rio de Janeiro), M. Giammarchi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), M. Giller(University of Łódź), Christian Gläser(RWTH Aachen University), H. Glass(Fermi National Accelerator Laboratory), M. Gómez Berisso(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), P. F. Gómez Vitale(Comisión Nacional de Energía Atómica), P. Gonçalves(University of Lisbon), J. G. Gonzalez(Karlsruhe Institute of Technology), Nicolás Martín González(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), B. Gookin(Colorado State University), J. Gordon(The Ohio State University), A. Gorgi(Osservatorio Astrofisico di Torino), P. W. Gorham(University of Hawaiʻi at Mānoa), P. Gouffon(Universidade de São Paulo), S. Grebe(Radboud University Nijmegen), N. Griffith(The Ohio State University), Alfredo Grillo(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Gran Sasso), T. D. Grubb(The University of Adelaide), F. Guarino(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli), G.P. Guedes(Universidade Estadual de Feira de Santana), Matías Rolf Hampel(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), P. Hansen(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), Diego Harari(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), T. A. Harrison(The University of Adelaide), S. Hartmann(RWTH Aachen University), J. L. Harton(Colorado State University), A. Haungs(Karlsruhe Institute of Technology), T. Hebbeker(RWTH Aachen University), D. Heck(Karlsruhe Institute of Technology), P. Heimann(University of Siegen), A. E. Herve(Karlsruhe Institute of Technology), G. C. Hill(The University of Adelaide), C. Hojvat(Fermi National Accelerator Laboratory), N. Hollon(Fermi National Accelerator Laboratory), E. Holt(Karlsruhe Institute of Technology), P. Homola(University of Wuppertal), J.R. Hörandel(Radboud University Nijmegen), Pavel Horváth(Palacký University Olomouc), M. Hrabovský(Czech Academy of Sciences), D. Huber(Karlsruhe Institute of Technology), T. Huege(Karlsruhe Institute of Technology), A. Insolia(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania), Paula Gina Isar(Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary), I. Jandt(University of Wuppertal), S. Jansen(Radboud University Nijmegen), C. Jarne(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), M. Josebachuili(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), A. Kääpä(University of Wuppertal), O. Kambeitz(Karlsruhe Institute of Technology), K. H. Kampert(University of Wuppertal), P. A. Kasper(Fermi National Accelerator Laboratory), I. Katkov(Karlsruhe Institute of Technology), B. Kégl(Centre National de la Recherche Scientifique), B. Keilhauer(Karlsruhe Institute of Technology), A. Keivani(Pennsylvania State University), E. Kemp(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), R. M. Kieckhafer(Michigan Technological University), H. O. Klages(Karlsruhe Institute of Technology), M. Kleifges(Karlsruhe Institute of Technology), J. Kleinfeller(Pierre Auger Observatory), R. Krause(RWTH Aachen University), N. Krohm(University of Wuppertal), O. Krömer(Karlsruhe Institute of Technology), D. Kruppke-Hansen(University of Wuppertal), D. Kuempel(RWTH Aachen University), N. Kunka(Karlsruhe Institute of Technology), D. LaHurd(Case Western Reserve University), L. Latronico(Osservatorio Astrofisico di Torino), R. Lauer(University of New Mexico), M. Lauscher(RWTH Aachen University), P. Lautridou(Centre National de la Recherche Scientifique), S. Le Coz(Centre National de la Recherche Scientifique), M. S. A. B. Leão(Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública), D. Lebrun(Centre National de la Recherche Scientifique), P. Lebrun(Fermi National Accelerator Laboratory), M. A. Leigui de Oliveira(Universidade Federal do ABC), A. Letessier‐Selvon(Centre National de la Recherche Scientifique), Isabelle Lhenry-Yvon(Centre National de la Recherche Scientifique), K. Link(Karlsruhe Institute of Technology), R. López(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla), A. López Agúera(Universidade de Santiago de Compostela), K. Louedec(Centre National de la Recherche Scientifique), J. J. Lozano Bahilo(Universidad de Granada), L. Lu(University of Leeds), A. Lucero(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), M. Ludwig(Karlsruhe Institute of Technology), M. Malacari(The University of Adelaide), S. Maldera(Osservatorio Astrofisico di Torino), M. Mallamaci(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), J. Maller(Centre National de la Recherche Scientifique), Dušan Mandát(Czech Academy of Sciences), P. Mantsch(Fermi National Accelerator Laboratory), A. G. Mariazzi(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), V. Marin(Centre National de la Recherche Scientifique), Ioana Codrina Mariş(Universidad de Granada), G. Marsella(University of Salento), D. Martello(University of Salento), L. Martin(Centre National de la Recherche Scientifique), H. Martínez(Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional), O. Martínez Bravo(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla), D. Martraire(Centre National de la Recherche Scientifique), J. J. Masías Meza(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), H.-J. Mathes(Karlsruhe Institute of Technology), S. Mathys(University of Wuppertal), J. N. Matthews(Louisiana State University), John Matthews(Louisiana State University), G. Matthiae(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I), D. Maurel(Karlsruhe Institute of Technology), D. Maurizio(Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas), Eric William Mayotte(Colorado School of Mines), P.O. Mazur(Fermi National Accelerator Laboratory), C. Medina(Colorado School of Mines), Gustavo Medina‐Tanco(Universidad Nacional Autónoma de México), R. Meißner(RWTH Aachen University), M. Melissas(Karlsruhe Institute of Technology), D. Melo(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), A. Menshikov(Karlsruhe Institute of Technology), S. Messina(University of Groningen), R. Meyhandan(University of Hawaiʻi at Mānoa), S. Mičanović(Ruđer Bošković Institute), M. I. Micheletti(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), L. Middendorf(RWTH Aachen University), I. A. Minaya(Universidad Complutense de Madrid), L. Miramonti(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), B. Mitrica(Horia Hulubei National Institute for R and D in Physics and Nuclear Engineering), L. Molina Bueno(Universidad de Granada), Silvia Mollerach(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), M. Monasor(Fermi National Accelerator Laboratory), D. Monnier Ragaigne(Centre National de la Recherche Scientifique), F. Montanet(Centre National de la Recherche Scientifique), C. Morello(Osservatorio Astrofisico di Torino), M. Mostafá(Pennsylvania State University), C. A. Moura(Universidade Federal do ABC), M. A. Muller(Universidade Federal de Pelotas), G. Müller(RWTH Aachen University), S. Müller(Karlsruhe Institute of Technology), M. Münchmeyer(Centre National de la Recherche Scientifique), R. Mussa(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino), G. Navarra(Osservatorio Astrofisico di Torino), S. Navas(Universidad de Granada), P. Necesal(Czech Academy of Sciences), L. Nellen(Universidad Nacional Autónoma de México), A. Nelles(Radboud University Nijmegen), J. Neuser(University of Wuppertal), P. H. Nguyen(The University of Adelaide), Marcus Niechciol(University of Siegen), L. Niemietz(University of Wuppertal), T. Niggemann(RWTH Aachen University), D. Nitz(Michigan Technological University), Dalibor Nosek(Charles University), Vladimír Novotný(Charles University), L. Nožka(Palacký University Olomouc), L. Ochilo(University of Siegen), A. Olinto(Fermi National Accelerator Laboratory), M. A. Leigui de Oliveira(University of Lisbon), N. Pacheco(Universidad de Alcalá), D. Pakk Selmi-Dei(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), M. Palatka(Czech Academy of Sciences), J. Pallotta(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), N. Palmieri(Karlsruhe Institute of Technology), P. Papenbreer(University of Wuppertal), G. Parente(Universidade de Santiago de Compostela), A. Parra(Universidade de Santiago de Compostela), T. Paul(Northeastern University), M. Pech(Czech Academy of Sciences), Jan Pękala(Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences), Rodrigo Pelayo(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla), I.M. Pepe(Universidade Federal da Bahia), Lorenzo Perrone(University of Salento), E. Petermann(University of Nebraska–Lincoln), C. F. W. Peters(RWTH Aachen University), S. Petrera(University of L'Aquila), Y. Petrov(Colorado State University), J. Phuntsok(Pennsylvania State University), R. Piegaia(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), T. Pierog(Karlsruhe Institute of Technology), P. Pieroni(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), M. Pimenta(University of Lisbon), V. Pirronello(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania), M. Platino(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), M. Plum(RWTH Aachen University), Alessio Porcelli(Karlsruhe Institute of Technology), C. Porowski(Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences), R. R. Prado(Universidade de São Paulo), P. Privitera(Fermi National Accelerator Laboratory), M. Prouza(Czech Academy of Sciences), V. Purrello(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), E. J. Quel(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), S. Querchfeld(University of Wuppertal), S. Quinn(Case Western Reserve University), J. Rautenberg(University of Wuppertal), O. Ravel(Centre National de la Recherche Scientifique), D. Ravignani(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), B. Revenu(Centre National de la Recherche Scientifique), J. Řídký(Czech Academy of Sciences), S. Riggi(Universidade de Santiago de Compostela), Markus Risse(University of Siegen), P. Ristori(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), V. Rizi(University of L'Aquila), W. Rodrigues de Carvalho(Universidade de Santiago de Compostela), I. Rodríguez Cabo(Universidade de Santiago de Compostela), Gonzalo Rodriguez Fernandez(Universidade de Santiago de Compostela), Juan Rojo(Pierre Auger Observatory), M. D. Rodríguez-Friás(Universidad de Alcalá), D. Rogozin(Karlsruhe Institute of Technology), G. Ros(Universidad de Alcalá), J. Rosado(Universidad Complutense de Madrid), T. Rößler(Palacký University Olomouc), M. Roth(Karlsruhe Institute of Technology), Esteban Roulet(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), A.C. Rovero(Institute of Astronomy and Space Physics), S. J. Saffi(The University of Adelaide), A. Sǎftoiu(Horia Hulubei National Institute for R and D in Physics and Nuclear Engineering), F. Salamida(Centre National de la Recherche Scientifique), H. Salazar(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla), A. Saleh(University of Nova Gorica), F. Salesa Greus(Pennsylvania State University), G. Salina(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I), F. Sánchez(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), P. Sánchez-Lucas(Universidad de Granada), C. E. Santo(University of Lisbon), Eva Santos(Universidade de São Paulo), E. Santos(Universidade de São Paulo), F. Sarazin(Colorado School of Mines), B. Sarkar(University of Wuppertal), R. Sarmento(University of Lisbon), Ricardo Sato(Pierre Auger Observatory), N. Scharf(RWTH Aachen University), Viviana Scherini(University of Salento), H. Schieler(Karlsruhe Institute of Technology), P. Schiffer(Universität Hamburg), D. Schmidt(Karlsruhe Institute of Technology), O. Schölten(University of Groningen), Harm Schoorlemmer(University of Hawaiʻi at Mānoa), Petr Schovánek(Czech Academy of Sciences), A. Schulz(Karlsruhe Institute of Technology), J. Schulz(Radboud University Nijmegen), J. Schumacher(RWTH Aachen University), S. J. Sciutto(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), A. Segreto(Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica cosmica di Palermo), M. Settimo(Centre National de la Recherche Scientifique), A. Shadkam(Louisiana State University), R.C. Shellard(Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas), I. Sidelnik(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), G. Sigl(Universität Hamburg), O. Sima(University of Bucharest), A. Śmiałkowski(University of Łódź), Radomir Šmída(Karlsruhe Institute of Technology), Gregory R. Snow(University of Nebraska–Lincoln), P. Sommers(Pennsylvania State University), J. Sorokin(The University of Adelaide), R. Squartini(Pierre Auger Observatory), Y. N. Srivastava(Northeastern University), S. Stanič(University of Nova Gorica), J. Stapleton(The Ohio State University), Jarosław Stasielak(Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences), M. Stephan(RWTH Aachen University), A. Stutz(Centre National de la Recherche Scientifique), F. Suárez(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), T. Suomijärvi(Centre National de la Recherche Scientifique), A. D. Supanitsky(Institute of Astronomy and Space Physics), M. S. Sutherland(The Ohio State University), J. Swain(Northeastern University), Zbigniew Szadkowski(University of Łódź), M. Szuba(Karlsruhe Institute of Technology), O. A. Taborda(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), A. Tapia(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), M. Tartare(Centre National de la Recherche Scientifique), A. Tepe(University of Siegen), V. M. Theodoro(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), C. Timmermans(Radboud University Nijmegen), Carlos J. Todero Peixoto(Universidade de São Paulo), G. Toma(Horia Hulubei National Institute for R and D in Physics and Nuclear Engineering), Lenka Tománková(Karlsruhe Institute of Technology), B. Tomé(University of Lisbon), A. Tonachini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino), G. Torralba Elipe(Universidade de Santiago de Compostela), D. Torres Machado(Universidade Federal do Rio de Janeiro), P. Trávnı́ček(Czech Academy of Sciences), E. Trovato(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania), Matias Jorge Tueros(Universidade de Santiago de Compostela), R. Ulrich(Karlsruhe Institute of Technology), M. Unger(Karlsruhe Institute of Technology), M. Urban(RWTH Aachen University), J. F. Valdés Galicia(Universidad Nacional Autónoma de México), I. Valiño(Universidade de Santiago de Compostela), Laura Valore(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli), G. van Aar(Radboud University Nijmegen), Peter M. van Bodegom(The University of Adelaide), A. M. van den Berg(University of Groningen), S. van Velzen(Radboud University Nijmegen), A. van Vliet(Universität Hamburg), Enrique Varela(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla), B. Vargas Cárdenas(Universidad Nacional Autónoma de México), G. Varner(University of Hawaiʻi at Mānoa), J. R. Vázquez(Universidad Complutense de Madrid), R. A. Vázquez(Universidade de Santiago de Compostela), Darko Veberič(Centre National de la Recherche Scientifique), V. Verzi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I), J. Vícha(Czech Academy of Sciences), M. Videla(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), L. Villaseñor(Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo), B. Vlček(Universidad de Alcalá), S. Vorobiov(University of Nova Gorica), H. Wahlberg(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), O. Wainberg(National Technological University), D. Walz(RWTH Aachen University), A. A. Watson(University of Leeds), M. Weber(Karlsruhe Institute of Technology), K. Weidenhaupt(RWTH Aachen University), A. Weindl(Karlsruhe Institute of Technology), Felix Werner(Karlsruhe Institute of Technology), A. Widom(Northeastern University), L. Wiencke(Colorado School of Mines), B. Wilczyńska(Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences), H. Wilczyński(Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences), Martin Will(Karlsruhe Institute of Technology), Christopher S. Williams(Fermi National Accelerator Laboratory), T. Winchen(University of Wuppertal), D. Wittkowski(University of Wuppertal), B. Wundheiler(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), S. Wykes(Radboud University Nijmegen), T. Yamamoto(Fermi National Accelerator Laboratory), T. Yapici(Michigan Technological University), G. Yuan(Louisiana State University), Alexey Yushkov(University of Siegen), B. Zamorano(Universidad de Granada), E. Zas(Universidade de Santiago de Compostela), D. Zavrtanik(University of Nova Gorica), M. Zavrtanik(University of Nova Gorica), I. Zaw(New York University), A. Zepeda(Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional), J. Zhou(Fermi National Accelerator Laboratory), Yan Zhu(Karlsruhe Institute of Technology), M. Zimbres Silva(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), M. Ziolkowski(University of Siegen), F. Zuccarello(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania)
Physical review. D. Particles, fields, gravitation, and cosmology/Physical review. D, Particles, fields, gravitation, and cosmology
December 31, 2014
Cited by 314Open Access
Full Text

Abstract

Using the data taken at the Pierre Auger Observatory between December 2004 and December 2012, we have examined the implications of the distributions of depths of atmospheric shower maximum (${X}_{\mathrm{max}}$), using a hybrid technique, for composition and hadronic interaction models. We do this by fitting the distributions with predictions from a variety of hadronic interaction models for variations in the composition of the primary cosmic rays and examining the quality of the fit. Regardless of what interaction model is assumed, we find that our data are not well described by a mix of protons and iron nuclei over most of the energy range. Acceptable fits can be obtained when intermediate masses are included, and when this is done consistent results for the proton and iron-nuclei contributions can be found using the available models. We observe a strong energy dependence of the resulting proton fractions, and find no support from any of the models for a significant contribution from iron nuclei. However, we also observe a significant disagreement between the models with respect to the relative contributions of the intermediate components.


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