The EUSO-SPB2 Fluorescence Telescope for the Detection of Ultra-High Energy Cosmic Rays - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue Astropart.Phys. Année : 2025

The EUSO-SPB2 Fluorescence Telescope for the Detection of Ultra-High Energy Cosmic Rays

James H Adams
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Phillip Alldredge
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Luis Anchordoqui
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Anna Anzalone
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Alexander A Belov
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Mario Bertaina
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Karel Černý
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Mark J Christ
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Roberta Colalillo
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Silvia Ferrarese
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Alessio Golzio
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Fausto Guarino
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Tobias Heibges
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Eleanor G Judd
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Pavel A Klimov
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John F Krizmanic
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Lawrence Wiencke
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Hannah Wistrand
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Roy Young
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Résumé

The Extreme Universe Space Observatory on a Super Pressure Balloon 2 (EUSO-SPB2) flew on May 13th and 14th of 2023. Consisting of two novel optical telescopes, the payload utilized next-generation instrumentation for the observations of extensive air showers from near space. One instrument, the fluorescence telescope (FT) searched for Ultra-High Energy Cosmic Rays (UHECRs) by recording the atmosphere below the balloon in the near-UV with a 1~μs time resolution using 108 multi-anode photomultiplier tubes with a total of 6,912 channels. Validated by pre-flight measurements during a field campaign, the energy threshold was estimated around 2~EeV with an expected event rate of approximately 1 event per 10 hours of observation. Based on the limited time afloat, the expected number of UHECR observations throughout the flight is between 0 and 2. Consistent with this expectation, no UHECR candidate events have been found. The majority of events appear to be detector artifacts that were not rejected properly due to a shortened commissioning phase. Despite the earlier-than-expected termination of the flight, data were recorded which provide insights into the detectors stability in the near-space environment as well as the diffuse ultraviolet emissivity of the atmosphere, both of which are impactful to future experiments.

Dates et versions

hal-04636141 , version 1 (05-07-2024)

Identifiants

Citer

James H Adams, Denis Allard, Phillip Alldredge, Luis Anchordoqui, Anna Anzalone, et al.. The EUSO-SPB2 Fluorescence Telescope for the Detection of Ultra-High Energy Cosmic Rays. Astropart.Phys., 2025, 165, pp.103046. ⟨10.1016/j.astropartphys.2024.103046⟩. ⟨hal-04636141⟩
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