Lateral distribution of muons in IceCube cosmic ray events
Abbasi, R.; Abdou, Y.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Altmann, D.; Andeen, K.; Auffenberg, J.; Bai, X.; Baker, M.; Barwick, S. W.; Baum, V.; Bay, R.; Beattie, K.; Beatty, J. J.; Bechet, S.; Tjus, J. Becker; Becker, K.-H.; Bell, M.; Benabderrahmane, M. L.; Benzvi, S.; Berdermann, J.; Berghaus, P.; Berley, D.; Bernardini, E.; Bertrand, D.; Besson, D. Z.; Bindig, D.; Bissok, M.; Blaufuss, E.; Blumenthal, J.; Boersma, D. J.; Bohm, C.; Bose, D.; Boeser, S.; Botner, O.; Brayeur, L.; Brown, A. M.; Bruijn, R.; Brunner, J.; Buitink, S.; Carson, M.; Casey, J.; Casier, M.; Chirkin, D.; Christy, B.; Clevermann, F.; Cohen, S.; Cowen, D. F.; Silva, A. H. Cruz; Danninger, M.; Daughhetee, J.; Davis, J. C.; De Clercq, C.; Descamps, F.; Desiati, P.; De Vries-Uiterweerd, G.; Deyoung, T.; Diaz-Velez, J. C.; Dreyer, J.; Dumm, J. P.; Dunkman, M.; Eagan, R.; Eisch, J.; Ellsworth, R. W.; Engdegard, O.; Euler, S.; Evenson, P. A.; Fadiran, O.; Fazely, A. R.; Fedynitch, A.; Feintzeig, J.; Feusels, T.; Filimonov, K.; Finley, C.; Fischer-Wasels, T.; Flis, S.; Franckowiak, A.; Franke, R.; Frantzen, K.; Fuchs, T.; Gaisser, T. K.; Gallagher, J.; Gerhardt, L.; Gladstone, L.; Gluesenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Goodman, J. A.; Gora, D.; Grant, D.; Gross, A.; Grullon, S.; Gurtner, M.; Ha, C.; Ismail, A. Haj; Hallgren, A.; Halzen, F.; Hanson, K.; Heereman, D.; Heimann, P.; Heinen, D.; Helbing, K.; Hellauer, R.; Hickford, S.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Hoffmann, R.; Homeier, A.; Hoshina, K.; Huelsnitz, W.; Hulth, P. O.; Hultqvist, K.; Hussain, S.; Ishihara, A.; Jacobi, E.; Jacobsen, J.; Japaridze, G. S.; Jlelati, O.; Kappes, A.; Karg, T.; Karle, A.; Kiryluk, J.; Kislat, F.; Klaes, J.; Klein, S. R.; Koehne, J.-H.; Kohnen, G.; Kolanoski, H.; Koepke, L.; Kopper, C.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Krasberg, M.; Kroll, G.; Kunnen, J.; Kurahashi, N.; Kuwabara, T.; Labare, M.; Laihem, K.; Landsman, H.; Larson, M. J.; Lauer, R.; Lesiak-Bzdak, M.; Luenemann, J.; Madsen, J.; Maruyama, R.; Mase, K.; Matis, H. S.; Mcnally, F.; Meagher, K.; Merck, M.; Meszaros, P.; Meures, T.; Miarecki, S.; Middell, E.; Milke, N.; Miller, J.; Mohrmann, L.; Montaruli, T.; Morse, R.; Movit, S. M.; Nahnhauer, R.; Naumann, U.; Nowicki, S. C.; Nygren, D. R.; Obertacke, A.; Odrowski, S.; Olivas, A.; Olivo, M.; O'Murchadha, A.; Panknin, S.; Paul, L.; Pepper, J. A.; De Los Heros, C. Perez; Pieloth, D.; Pirk, N.; Posselt, J.; Price, P. B.; Przybylski, G. T.; Raedel, L.; Rawlins, K.; Redl, P.; Resconi, E.; Rhode, W.; Ribordy, M.; Richman, M.; Riedel, B.; Rodrigues, J. P.; Rothmaier, F.; Rott, C.; Ruhe, T.; Ruzybayev, B.; Ryckbosch, D.; Saba, S. M.; Salameh, T.; Sander, H.-G.; Santander, M.; Sarkar, S.; Schatto, K.; Scheel, M.; Scheriau, F.; Schmidt, T.; Schmitz, M.; Schoenen, S.; Schoeneberg, S.; Schoenherr, L.; Schoenwald, A.; Schukraft, A.; Schulte, L.; Schulz, O.; Seckel, D.; Seo, S. H.; Sestayo, Y.; Seunarine, S.; Smith, M. W. E.; Soiron, M.; Soldin, D.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stasik, A.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stoessl, A.; Strahler, E. A.; Strom, R.; Sullivan, G. W.; Taavola, H.; Taboada, I.; Tamburro, A.; Ter-Antonyan, S.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Toscano, S.; Usner, M.; Van Der Drift, D.; Van Eijndhoven, N.; Van Overloop, A.; Van Santen, J.; Vehring, M.; Voge, M.; Walck, C.; Waldenmaier, T.; Wallraff, M.; Walter, M.; Wasserman, R.; Weaver, Ch.; Wendt, C.; Westerhoff, S.; Whitehorn, N.; Wiebe, K.; Wiebusch, C. H.; Williams, D. R.; Wissing, H.; Wolf, M.; Wood, T. R.; Woschnagg, K.; Xu, C.; Xu, D. L.; Xu, X. W.; Yanez, J. P.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Zarzhitsky, P.; Ziemann, J.; Zilles, A.; Zoll, M.; IceCube Collaboration
2013
Abstract
In cosmic ray air showers, the muon lateral separation from the center of the shower is a measure of the transverse momentum that the muon parent acquired in the cosmic ray interaction. IceCube has observed cosmic ray interactions that produce muons laterally separated by up to 400 m from the shower core, a factor of 6 larger distance than previous measurements. These muons originate in high p(T) (> 2 GeV/c) interactions from the incident cosmic ray, or high-energy secondary interactions. The separation distribution shows a transition to a power law at large values, indicating the presence of a hard p(T) component that can be described by perturbative quantum chromodynamics. However, the rates and the zenith angle distributions of these events are not well reproduced with the cosmic ray models tested here, even those that include charm interactions. This discrepancy may be explained by a larger fraction of kaons and charmed particles than is currently incorporated in the simulations. DOI: 10.1103/PhysRevD.87.012005
Details
Title
Lateral distribution of muons in IceCube cosmic ray events
Author(s)
Abbasi, R. ; Abdou, Y. ; Ackermann, M. ; Adams, J. ; Aguilar, J. A. ; Ahlers, M. ; Altmann, D. ; Andeen, K. ; Auffenberg, J. ; Bai, X. ; Baker, M. ; Barwick, S. W. ; Baum, V. ; Bay, R. ; Beattie, K. ; Beatty, J. J. ; Bechet, S. ; Tjus, J. Becker ; Becker, K.-H. ; Bell, M. ; Benabderrahmane, M. L. ; Benzvi, S. ; Berdermann, J. ; Berghaus, P. ; Berley, D. ; Bernardini, E. ; Bertrand, D. ; Besson, D. Z. ; Bindig, D. ; Bissok, M. ; Blaufuss, E. ; Blumenthal, J. ; Boersma, D. J. ; Bohm, C. ; Bose, D. ; Boeser, S. ; Botner, O. ; Brayeur, L. ; Brown, A. M. ; Bruijn, R. ; Brunner, J. ; Buitink, S. ; Carson, M. ; Casey, J. ; Casier, M. ; Chirkin, D. ; Christy, B. ; Clevermann, F. ; Cohen, S. ; Cowen, D. F. ; Silva, A. H. Cruz ; Danninger, M. ; Daughhetee, J. ; Davis, J. C. ; De Clercq, C. ; Descamps, F. ; Desiati, P. ; De Vries-Uiterweerd, G. ; Deyoung, T. ; Diaz-Velez, J. C. ; Dreyer, J. ; Dumm, J. P. ; Dunkman, M. ; Eagan, R. ; Eisch, J. ; Ellsworth, R. W. ; Engdegard, O. ; Euler, S. ; Evenson, P. A. ; Fadiran, O. ; Fazely, A. R. ; Fedynitch, A. ; Feintzeig, J. ; Feusels, T. ; Filimonov, K. ; Finley, C. ; Fischer-Wasels, T. ; Flis, S. ; Franckowiak, A. ; Franke, R. ; Frantzen, K. ; Fuchs, T. ; Gaisser, T. K. ; Gallagher, J. ; Gerhardt, L. ; Gladstone, L. ; Gluesenkamp, T. ; Goldschmidt, A. ; Goodman, J. A. ; Gora, D. ; Grant, D. ; Gross, A. ; Grullon, S. ; Gurtner, M. ; Ha, C. ; Ismail, A. Haj ; Hallgren, A. ; Halzen, F. ; Hanson, K. ; Heereman, D. ; Heimann, P. ; Heinen, D. ; Helbing, K. ; Hellauer, R. ; Hickford, S. ; Hill, G. C. ; Hoffman, K. D. ; Hoffmann, R. ; Homeier, A. ; Hoshina, K. ; Huelsnitz, W. ; Hulth, P. O. ; Hultqvist, K. ; Hussain, S. ; Ishihara, A. ; Jacobi, E. ; Jacobsen, J. ; Japaridze, G. S. ; Jlelati, O. ; Kappes, A. ; Karg, T. ; Karle, A. ; Kiryluk, J. ; Kislat, F. ; Klaes, J. ; Klein, S. R. ; Koehne, J.-H. ; Kohnen, G. ; Kolanoski, H. ; Koepke, L. ; Kopper, C. ; Kopper, S. ; Koskinen, D. J. ; Kowalski, M. ; Krasberg, M. ; Kroll, G. ; Kunnen, J. ; Kurahashi, N. ; Kuwabara, T. ; Labare, M. ; Laihem, K. ; Landsman, H. ; Larson, M. J. ; Lauer, R. ; Lesiak-Bzdak, M. ; Luenemann, J. ; Madsen, J. ; Maruyama, R. ; Mase, K. ; Matis, H. S. ; Mcnally, F. ; Meagher, K. ; Merck, M. ; Meszaros, P. ; Meures, T. ; Miarecki, S. ; Middell, E. ; Milke, N. ; Miller, J. ; Mohrmann, L. ; Montaruli, T. ; Morse, R. ; Movit, S. M. ; Nahnhauer, R. ; Naumann, U. ; Nowicki, S. C. ; Nygren, D. R. ; Obertacke, A. ; Odrowski, S. ; Olivas, A. ; Olivo, M. ; O'Murchadha, A. ; Panknin, S. ; Paul, L. ; Pepper, J. A. ; De Los Heros, C. Perez ; Pieloth, D. ; Pirk, N. ; Posselt, J. ; Price, P. B. ; Przybylski, G. T. ; Raedel, L. ; Rawlins, K. ; Redl, P. ; Resconi, E. ; Rhode, W. ; Ribordy, M. ; Richman, M. ; Riedel, B. ; Rodrigues, J. P. ; Rothmaier, F. ; Rott, C. ; Ruhe, T. ; Ruzybayev, B. ; Ryckbosch, D. ; Saba, S. M. ; Salameh, T. ; Sander, H.-G. ; Santander, M. ; Sarkar, S. ; Schatto, K. ; Scheel, M. ; Scheriau, F. ; Schmidt, T. ; Schmitz, M. ; Schoenen, S. ; Schoeneberg, S. ; Schoenherr, L. ; Schoenwald, A. ; Schukraft, A. ; Schulte, L. ; Schulz, O. ; Seckel, D. ; Seo, S. H. ; Sestayo, Y. ; Seunarine, S. ; Smith, M. W. E. ; Soiron, M. ; Soldin, D. ; Spiczak, G. M. ; Spiering, C. ; Stamatikos, M. ; Stanev, T. ; Stasik, A. ; Stezelberger, T. ; Stokstad, R. G. ; Stoessl, A. ; Strahler, E. A. ; Strom, R. ; Sullivan, G. W. ; Taavola, H. ; Taboada, I. ; Tamburro, A. ; Ter-Antonyan, S. ; Tilav, S. ; Toale, P. A. ; Toscano, S. ; Usner, M. ; Van Der Drift, D. ; Van Eijndhoven, N. ; Van Overloop, A. ; Van Santen, J. ; Vehring, M. ; Voge, M. ; Walck, C. ; Waldenmaier, T. ; Wallraff, M. ; Walter, M. ; Wasserman, R. ; Weaver, Ch. ; Wendt, C. ; Westerhoff, S. ; Whitehorn, N. ; Wiebe, K. ; Wiebusch, C. H. ; Williams, D. R. ; Wissing, H. ; Wolf, M. ; Wood, T. R. ; Woschnagg, K. ; Xu, C. ; Xu, D. L. ; Xu, X. W. ; Yanez, J. P. ; Yodh, G. ; Yoshida, S. ; Zarzhitsky, P. ; Ziemann, J. ; Zilles, A. ; Zoll, M. ; IceCube Collaboration
Published in
Physical Review D
Pagination
13
Volume
87
Issue
1
Pages
012005
Date
2013
Publisher
College Pk, Amer Physical Soc
ISSN
1550-7998
Other identifier(s)
View record in Web of Science
Laboratories
LPHE
Record Appears in
Scientific production and competences > SB - School of Basic Sciences > IPHYS - Institute of Physics > LPHE - High Energy Physics Laboratory
Peer-reviewed publications
Work produced at EPFL
Journal Articles
Published
Peer-reviewed publications
Work produced at EPFL
Journal Articles
Published
Record creation date
2013-03-28