Data-driven estimation of the invisible energy of cosmic ray showers with the Pierre Auger Observatory

The determination of the primary energy of extensive air showers using the fluorescence detection technique requires an estimation of the energy carried away by particles that do not deposit all their energy in the atmosphere. This estimation is typically made using Monte Carlo simulations and thus depends on the assumed primary particle mass and on model predictions for neutrino and muon production. In this work we present a new method to obtain the invisible energy from events detected by the Pierre Auger Observatory. The method uses measurements of the muon number at ground level, and it allows us to significantly reduce the systematic uncertainties related to the mass composition and the high energy hadronic interaction models, and consequently to improve the estimation of the energy scale of the Pierre Auger Observatory.Fil: Aab, A.. Radboud Universiteit Nijmegen; Países BajosFil: Abreu, P.. Universidade de Lisboa; PortugalFil: Aglietta, M.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; Italia. Istituto Nazionale di Astrofisica; ItaliaFil: Albuquerque, I. F. M.. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Albury, J. M.. University of Adelaide; AustraliaFil: Gobbi, Fabián Jesús. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Itedam - Subsede del Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas Mendoza | Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas. Itedam - Subsede del Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas Mendoza | Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas. Itedam - Subsede del Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas Mendoza; ArgentinaFil: Bertou, Xavier Pierre Louis. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche). Grupo de Partículas y Campos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Etchegoyen, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Garcia, Beatriz Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Itedam - Subsede del Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas Mendoza | Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas. Itedam - Subsede del Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas Mendoza | Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas. Itedam - Subsede del Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas Mendoza; ArgentinaFil: Mariazzi, Analisa Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Ferreyro, Luciano Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: González, Nicolás Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Dasso, Sergio Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Sarmiento Cano, Christian Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Tueros, Matias Jorge. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Platino, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Sanchez, Federico Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Roulet, Esteban. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area Invest y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Fisica (cab). Centro Integral de Medicina Nuclear y Radioterapia de Bariloche.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gomez Berisso, Mariano. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area Invest y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Fisica (cab). Centro Integral de Medicina Nuclear y Radioterapia de Bariloche.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Perlin, Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Mollerach, Maria Silvia. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area Invest y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Fisica (cab). Centro Integral de Medicina Nuclear y Radioterapia de Bariloche.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Golup, Geraldina Tamara. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche). Grupo de Partículas y Campos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Micheletti, Maria Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Almela, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Lucero, Luis Agustin. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia de Area de Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares (cac). Departamento Administracion del Proyecto Laboratorio Haces de Neutrones Ra-10 (cac).; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sciutto, Sergio Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Rovero, Adrian Carlos. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Asorey, Hernán Gonzalo. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area de Energia Nuclear. Gerencia de Ingenieria Nuclear (cab). Departamento de Reactores de Investigacion.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Vergara Quispe, Indira Dajhana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Bonifazi, Carla Brenda. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología. Centro Internacional de Estudios Avanzados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin