Measurement of the Cosmic Ray Helium Energy Spectrum from 70 GeV to 80 TeV with the DAMPE Space Mission
Alemanno, F.; An, Q.; Azzarello, P.; Barbato, F. C. T.; Bernardini, P.; Bi, X. J.; Cai, M. S.; Catanzani, E.; Chang, J.; Chen, D. Y.; Chen, J. L.; Chen, Z. F.; Cui, M. Y.; Cui, T. S.; Cui, Y. X.; Dai, H. T.; D'Amone, A.; De Benedittis, A.; De Mitri, I; de Palma, F.; Deliyergiyev, M.; Di Santo, M.; Dong, T. K.; Dong, Z. X.; Donvito, G.; Droz, D.; Duan, J. L.; Duan, K. K.; D'Urso, D.; Fan, R. R.; Fan, Y. Z.; Fang, K.; Fang, F.; Feng, C. Q.; Feng, L.; Fusco, P.; Gao, M.; Gargano, F.; Gong, K.; Gong, Y. Z.; Guo, D. Y.; Guo, J. H.; Guo, X. L.; Han, S. X.; Hu, Y. M.; Huang, G. S.; Huang, X. Y.; Huang, Y. Y.; Ionica, M.; Jiang, W.; Kong, J.; Kotenko, A.; Kyratzis, D.; Lei, S. J.; Li, S.; Li, W. L.; Li, X.; Li, X. Q.; Liang, Y. M.; Liu, C. M.; Liu, H.; Liu, J.; Liu, S. B.; Liu, W. Q.; Liu, Y.; Loparco, F.; Luo, C. N.; Ma, M.; Ma, P. X.; Ma, T.; Ma, X. Y.; Marsella, G.; Mazziotta, M. N.; Mo, D.; Niu, X. Y.; Pan, X.; Parenti, A.; Peng, W. X.; Peng, X. Y.; Perrina, C.; Qiao, R.; Rao, J. N.; Ruina, A.; Salinas, M. M.; Shang, G. Z.; Shen, W. H.; Shen, Z. Q.; Shen, Z. T.; Silveri, L.; Song, J. X.; Stolpovskiy, M.; Su, H.; Su, M.; Sun, Z. Y.; Surdo, A.; Teng, X. J.; Tykhonov, A.; Wang, H.; Wang, J. Z.; Wang, L. G.; Wang, S.; Wang, X. L.; Wang, Y.; Wang, Y. F.; Wang, Y. Z.; Wang, Z. M.; Wei, D. M.; Wei, J. J.; Wei, Y. F.; Wen, S. C.; Wu, D.; Wu, J.; Wu, L. B.; Wu, S. S.; Wu, X.; Xia, Z. Q.; Xu, H. T.; Xu, Z. H.; Xu, Z. L.; Xu, Z. Z.; Xue, G. F.; Yang, H. B.; Yang, P.; Yang, Y. Q.; Yao, H. J.; Yu, Y. H.; Yuan, G. W.; Yuan, Q.; Yue, C.; Zang, J. J.; Zhang, F.; Zhang, S. X.; Zhang, W. Z.; Zhang, Y.; Zhang, Y. J.; Zhang, Y. L.; Zhang, Y. P.; Zhang, Y. Q.; Zhang, Z.; Zhang, Z. Y.; Zhao, C.; Zhao, H. Y.; Zhao, X. F.; Zhou, C. Y.; Zhu, Y.
2021
Abstract
The measurement of the energy spectrum of cosmic ray helium nuclei from 70 GeV to 80 TeV using 4.5 years of data recorded by the Dark Matter Particle Explorer (DAMPE) is reported in this work. A hardening of the spectrum is observed at an energy of about 1.3 TeV, similar to previous observations. In addition, a spectral softening at about 34 TeV is revealed for the first time with large statistics and well controlled systematic uncertainties, with an overall significance of 4.3 sigma. The DAMPE spectral measurements of both cosmic protons and helium nuclei suggest a particle charge dependent softening energy, although with current uncertainties a dependence on the number of nucleons cannot be ruled out.
Details
Title
Measurement of the Cosmic Ray Helium Energy Spectrum from 70 GeV to 80 TeV with the DAMPE Space Mission
Author(s)
Alemanno, F. ; An, Q. ; Azzarello, P. ; Barbato, F. C. T. ; Bernardini, P. ; Bi, X. J. ; Cai, M. S. ; Catanzani, E. ; Chang, J. ; Chen, D. Y. ; Chen, J. L. ; Chen, Z. F. ; Cui, M. Y. ; Cui, T. S. ; Cui, Y. X. ; Dai, H. T. ; D'Amone, A. ; De Benedittis, A. ; De Mitri, I ; de Palma, F. ; Deliyergiyev, M. ; Di Santo, M. ; Dong, T. K. ; Dong, Z. X. ; Donvito, G. ; Droz, D. ; Duan, J. L. ; Duan, K. K. ; D'Urso, D. ; Fan, R. R. ; Fan, Y. Z. ; Fang, K. ; Fang, F. ; Feng, C. Q. ; Feng, L. ; Fusco, P. ; Gao, M. ; Gargano, F. ; Gong, K. ; Gong, Y. Z. ; Guo, D. Y. ; Guo, J. H. ; Guo, X. L. ; Han, S. X. ; Hu, Y. M. ; Huang, G. S. ; Huang, X. Y. ; Huang, Y. Y. ; Ionica, M. ; Jiang, W. ; Kong, J. ; Kotenko, A. ; Kyratzis, D. ; Lei, S. J. ; Li, S. ; Li, W. L. ; Li, X. ; Li, X. Q. ; Liang, Y. M. ; Liu, C. M. ; Liu, H. ; Liu, J. ; Liu, S. B. ; Liu, W. Q. ; Liu, Y. ; Loparco, F. ; Luo, C. N. ; Ma, M. ; Ma, P. X. ; Ma, T. ; Ma, X. Y. ; Marsella, G. ; Mazziotta, M. N. ; Mo, D. ; Niu, X. Y. ; Pan, X. ; Parenti, A. ; Peng, W. X. ; Peng, X. Y. ; Perrina, C. ; Qiao, R. ; Rao, J. N. ; Ruina, A. ; Salinas, M. M. ; Shang, G. Z. ; Shen, W. H. ; Shen, Z. Q. ; Shen, Z. T. ; Silveri, L. ; Song, J. X. ; Stolpovskiy, M. ; Su, H. ; Su, M. ; Sun, Z. Y. ; Surdo, A. ; Teng, X. J. ; Tykhonov, A. ; Wang, H. ; Wang, J. Z. ; Wang, L. G. ; Wang, S. ; Wang, X. L. ; Wang, Y. ; Wang, Y. F. ; Wang, Y. Z. ; Wang, Z. M. ; Wei, D. M. ; Wei, J. J. ; Wei, Y. F. ; Wen, S. C. ; Wu, D. ; Wu, J. ; Wu, L. B. ; Wu, S. S. ; Wu, X. ; Xia, Z. Q. ; Xu, H. T. ; Xu, Z. H. ; Xu, Z. L. ; Xu, Z. Z. ; Xue, G. F. ; Yang, H. B. ; Yang, P. ; Yang, Y. Q. ; Yao, H. J. ; Yu, Y. H. ; Yuan, G. W. ; Yuan, Q. ; Yue, C. ; Zang, J. J. ; Zhang, F. ; Zhang, S. X. ; Zhang, W. Z. ; Zhang, Y. ; Zhang, Y. J. ; Zhang, Y. L. ; Zhang, Y. P. ; Zhang, Y. Q. ; Zhang, Z. ; Zhang, Z. Y. ; Zhao, C. ; Zhao, H. Y. ; Zhao, X. F. ; Zhou, C. Y. ; Zhu, Y.
Published in
Physical Review Letters
Volume
126
Issue
20
Pages
201102
Date
2021-05-18
ISSN
0031-9007
1079-7114
1079-7114
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
2021-06-19