All-particle cosmic ray energy spectrum measured with 26 IceTop stations
Abbasi, R.; Abdou, Y.; Abu-Zayyad, T.; 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.; Alba, J. L. Bazo; Beattie, K.; Beatty, J. J.; Bechett, S.; Becker, J. K.; 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.; Buitink, S.; Caballero-Mora, K. S.; Carson, M.; Casier, M.; Chirkin, D.; Christy, B.; Clevermann, F.; Cohen, S.; Cowen, D. F.; Silva, A. H. Cruz; D'Agostino, M. V.; Danninger, M.; Daughhetee, J.; Davis, J. C.; De Clercq, C.; Degner, T.; Descamps, F.; Desiati, P.; De Vries-Uiterweerd, G.; Deyoung, T.; Diaz-Velez, J. C.; Dreyer, J.; Dumm, J. P.; Dunkman, M.; 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.; 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.; Han, K.; Hanson, K.; Heereman, D.; Heimann, P.; Heinen, D.; Helbing, K.; Hellauer, R.; Hickford, S.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Hoffmann, B.; Homeier, A.; Hoshina, K.; Huelsnitz, W.; Hulth, P. O.; Hultqvist, K.; Hussain, S.; Ishihara, A.; Jacobi, E.; Jacobsen, J.; Japaridze, G. S.; Johansson, H.; Kappes, A.; Karg, T.; Karle, A.; Kiryluk, J.; Kislat, F.; Klein, S. R.; Klepser, S.; Koehne, J.-H.; Kohnen, G.; Kolanoski, H.; Koepke, L.; Kopper, S.; Koskinen, Dj.; Kowalski, M.; Krasberg, M.; Kroll, G.; Kunnen, J.; Kurahashi, N.; Kuwabara, T.; Labare, M.; Laihem, K.; Landsman, H.; Larson, M. J.; Lauer, R.; Luenemann, J.; Madsen, J.; Maruyama, R.; Mase, K.; Matis, H. S.; Meagher, K.; Merck, M.; Meszaros, P.; Meures, T.; Miarecki, S.; Middell, E.; Milke, N.; Miller, J.; Montaruli, T.; Morse, R.; Movit, S. M.; Nahnhauer, R.; Nam, J. W.; Naumann, U.; Nowicki, S. C.; Nygren, D. R.; Odrowski, S.; Olivas, A.; Olivo, M.; O'Murchadha, A.; Panknin, S.; Paul, L.; De Los Heros, C. Perez; Pieloth, D.; Posselt, J.; Price, P. B.; Przybylski, G. T.; Rawlins, K.; Redl, P.; Resconi, E.; Rhode, W.; Ribordy, M.; Richman, M.; Riedel, B.; Rodrigues, J. P.; Rothmaier, F.; Rott, C.; Ruhe, T.; Rutledge, D.; Ruzybayev, B.; Ryckbosch, D.; Sander, H.-G.; Santander, M.; Sarkar, S.; Schatto, K.; Scheel, M.; Schmidt, T.; Schoeneberg, S.; Schonwald, A.; Schukraft, A.; Schulte, L.; Schultes, A.; Schulz, O.; Schunck, M.; Seckel, D.; Semburg, B.; Seo, S. H.; Sestayo, Y.; Seunarine, S.; Silvestri, A.; Smith, M. W. E.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stossl, A.; Strahler, E. A.; Stroem, R.; Stueer, M.; Sullivan, G. W.; Taavola, H.; Taboada, I.; Tamburro, A.; Ter-Antonyan, S.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Toscano, S.; Tosi, D.; Van Eijndhovenn, 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.; Wischnewski, 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.; Zoll, M.
2013
Abstract
We report on a measurement of the cosmic ray energy spectrum with the IceTop air shower array, the surface component of the IceCube Neutrino Observatory at the South Pole. The data used in this analysis were taken between June and October, 2007, with 26 surface stations operational at that time, corresponding to about one third of the final array. The fiducial area used in this analysis was 0.122 km(2). The analysis investigated the energy spectrum from 1 to 100 PeV measured for three different zenith angle ranges between 0 degrees and 46 degrees. Because of the isotropy of cosmic rays in this energy range the spectra from all zenith angle intervals have to agree. The cosmic-ray energy spectrum was determined under different assumptions on the primary mass composition. Good agreement of spectra in the three zenith angle ranges was found for the assumption of pure proton and a simple two-component model. For zenith angles theta < 30 degrees, where the mass dependence is smallest, the knee in the cosmic ray energy spectrum was observed at about 4 PeV, with a spectral index above the knee of about -3.1. Moreover, an indication of a flattening of the spectrum above 22 PeV was observed. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.
Details
Title
All-particle cosmic ray energy spectrum measured with 26 IceTop stations
Author(s)
Abbasi, R. ; Abdou, Y. ; Abu-Zayyad, T. ; 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. ; Alba, J. L. Bazo ; Beattie, K. ; Beatty, J. J. ; Bechett, S. ; Becker, J. K. ; 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. ; Buitink, S. ; Caballero-Mora, K. S. ; Carson, M. ; Casier, M. ; Chirkin, D. ; Christy, B. ; Clevermann, F. ; Cohen, S. ; Cowen, D. F. ; Silva, A. H. Cruz ; D'Agostino, M. V. ; Danninger, M. ; Daughhetee, J. ; Davis, J. C. ; De Clercq, C. ; Degner, T. ; Descamps, F. ; Desiati, P. ; De Vries-Uiterweerd, G. ; Deyoung, T. ; Diaz-Velez, J. C. ; Dreyer, J. ; Dumm, J. P. ; Dunkman, M. ; 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. ; 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. ; Han, K. ; Hanson, K. ; Heereman, D. ; Heimann, P. ; Heinen, D. ; Helbing, K. ; Hellauer, R. ; Hickford, S. ; Hill, G. C. ; Hoffman, K. D. ; Hoffmann, B. ; Homeier, A. ; Hoshina, K. ; Huelsnitz, W. ; Hulth, P. O. ; Hultqvist, K. ; Hussain, S. ; Ishihara, A. ; Jacobi, E. ; Jacobsen, J. ; Japaridze, G. S. ; Johansson, H. ; Kappes, A. ; Karg, T. ; Karle, A. ; Kiryluk, J. ; Kislat, F. ; Klein, S. R. ; Klepser, S. ; Koehne, J.-H. ; Kohnen, G. ; Kolanoski, H. ; Koepke, L. ; Kopper, S. ; Koskinen, Dj. ; Kowalski, M. ; Krasberg, M. ; Kroll, G. ; Kunnen, J. ; Kurahashi, N. ; Kuwabara, T. ; Labare, M. ; Laihem, K. ; Landsman, H. ; Larson, M. J. ; Lauer, R. ; Luenemann, J. ; Madsen, J. ; Maruyama, R. ; Mase, K. ; Matis, H. S. ; Meagher, K. ; Merck, M. ; Meszaros, P. ; Meures, T. ; Miarecki, S. ; Middell, E. ; Milke, N. ; Miller, J. ; Montaruli, T. ; Morse, R. ; Movit, S. M. ; Nahnhauer, R. ; Nam, J. W. ; Naumann, U. ; Nowicki, S. C. ; Nygren, D. R. ; Odrowski, S. ; Olivas, A. ; Olivo, M. ; O'Murchadha, A. ; Panknin, S. ; Paul, L. ; De Los Heros, C. Perez ; Pieloth, D. ; Posselt, J. ; Price, P. B. ; Przybylski, G. T. ; Rawlins, K. ; Redl, P. ; Resconi, E. ; Rhode, W. ; Ribordy, M. ; Richman, M. ; Riedel, B. ; Rodrigues, J. P. ; Rothmaier, F. ; Rott, C. ; Ruhe, T. ; Rutledge, D. ; Ruzybayev, B. ; Ryckbosch, D. ; Sander, H.-G. ; Santander, M. ; Sarkar, S. ; Schatto, K. ; Scheel, M. ; Schmidt, T. ; Schoeneberg, S. ; Schonwald, A. ; Schukraft, A. ; Schulte, L. ; Schultes, A. ; Schulz, O. ; Schunck, M. ; Seckel, D. ; Semburg, B. ; Seo, S. H. ; Sestayo, Y. ; Seunarine, S. ; Silvestri, A. ; Smith, M. W. E. ; Spiczak, G. M. ; Spiering, C. ; Stamatikos, M. ; Stanev, T. ; Stezelberger, T. ; Stokstad, R. G. ; Stossl, A. ; Strahler, E. A. ; Stroem, R. ; Stueer, M. ; Sullivan, G. W. ; Taavola, H. ; Taboada, I. ; Tamburro, A. ; Ter-Antonyan, S. ; Tilav, S. ; Toale, P. A. ; Toscano, S. ; Tosi, D. ; Van Eijndhovenn, 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. ; Wischnewski, 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. ; Zoll, M.
Published in
Astroparticle Physics
Pagination
19
Volume
44
Pages
40-58
Date
2013
Publisher
Amsterdam, Elsevier Science Bv
ISSN
0927-6505
Keywords
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
2013-10-01