Observation of Properties of Primary and Secondary Cosmic Rays by the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station

被引：0

作者：

Oliva, Alberto ^{[1
]}

机构：

[1] Ctr Invest Energet Medioambientales & Tecnol CIEM, E-28040 Madrid, Spain

来源：

XX INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON VERY HIGH ENERGY COSMIC RAY INTERACTIONS (ISVHECRI 2018) | 2019年 / 208卷

关键词：

ENERGY-SPECTRA; CHARGE COMPOSITION; RELATIVE ABUNDANCES; HELIUM SPECTRA; NUCLEI; AMS-02; PROTON; DETECTOR; FLIGHT;

D O I：

10.1051/epjconf/201920813002

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

The Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02) is a wide acceptance high-energy physics experiment installed on the International Space Station in May 2011 and operating continuously since then. With a collection rate of approximately 1.7 x 10(10) events/year, and the combined identification capabilities of 5 independent detectors, AMS-02 is able to precisely separate cosmic rays light nuclei (1 <= Z <= 8). Knowledge of the precise rigidity dependence of the light nuclei fluxes is important in understanding the origin, acceleration, and propagation of cosmic rays. AMS-02 collaboration has recently released the precise measurements of the fluxes of light nuclei as a function of rigidity (momentum/charge) in the range between 2 GV and 3 TV. Based on the observed spectral behaviour, the light nuclei can be separated in three distinct families. primaries (hydrogen, helium, carbon, and oxygen), secondaries (lithium, beryllium, and boron), and mixed (nitrogen). Spectral indices of all light nuclei fluxes progressively harden above 100 GV. Primary cosmic ray fluxes have an identical hardening above 60 GV, of about gamma = 0.12 +/- 0.04. While helium, carbon and oxygen have identical spectral index magnitude, the hydrogen spectral index shows a different magnitude, i.e. the primary-to-primary H/He ratio is well described by a single power law above 45 GV with index -0.077 +/- 0.007. Secondary cosmic ray fluxes have identical rigidity dependence above 30 GV. Secondary cosmic rays all harden more than primary species, and together all secondary-to-primary ratios show a hardening difference of 0.13 +/- 0.03. Remarkably, the nitrogen flux is well described over the entire rigidity range by the sum of the primary flux equal to 9% of the oxygen flux and the secondary flux equal to 62% of the boron flux.

引用

页数：6

共 61 条

[1]

Abe K, 2016, ASTROPHYS J, V822, DOI [10.3847/0004-637X/822/2/65, 10.3847/0004-637x/822/2/65]

[2] MEASUREMENT OF BORON AND CARBON FLUXES IN COSMIC RAYS WITH THE PAMELA EXPERIMENT [J].

Adriani, O. ;

Barbarino, G. C. ;

Bazilevskaya, G. A. ;

Bellotti, R. ;

Boezio, M. ;

Bogomolov, E. A. ;

Bongi, M. ;

Bonvicini, V. ;

Bottai, S. ;

Bruno, A. ;

Cafagna, F. ;

Campana, D. ;

Carbone, R. ;

Carlson, P. ;

Casolino, M. ;

Castellini, G. ;

Danilchenko, I. A. ;

De Donato, C. ;

De Santis, C. ;

De Simone, N. ;

Di Felice, V. ;

Formato, V. ;

Galper, A. M. ;

Karelin, A. V. ;

Koldashov, S. V. ;

Koldobskiy, S. ;

Krutkov, S. Y. ;

Kvashnin, A. N. ;

Leonov, A. ;

Malakhov, V. ;

Marcelli, L. ;

Martucci, M. ;

Mayorov, A. G. ;

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Merge, M. ;

Mikhailov, V. V. ;

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Monaco, A. ;

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Osteria, G. ;

Palma, F. ;

Panico, B. ;

Papini, P. ;

Pearce, M. ;

Picozza, P. ;

Pizzolotto, C. ;

Ricci, M. ;

Ricciarini, S. B. ;

Rossetto, L. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2014, 791 (02)

[3] TIME DEPENDENCE OF THE PROTON FLUX MEASURED BY PAMELA DURING THE 2006 JULY-2009 DECEMBER SOLAR MINIMUM [J].

Adriani, O. ;

Barbarino, G. C. ;

Bazilevskaya, G. A. ;

Bellotti, R. ;

Boezio, M. ;

Bogomolov, E. A. ;

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Formato, V. ;

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Osteria, G. ;

Palma, F. ;

Papini, P. ;

Pearce, M. ;

Picozza, P. ;

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Sarkar, R. ;

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[4] PAMELA Measurements of Cosmic-Ray Proton and Helium Spectra [J].

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Barbarino, G. C. ;

Bazilevskaya, G. A. ;

Bellotti, R. ;

Boezio, M. ;

Bogomolov, E. A. ;

Bonechi, L. ;

Bongi, M. ;

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Karelin, A. V. ;

Koldashov, S. V. ;

Krutkov, S. Y. ;

Kvashnin, A. N. ;

Leonov, A. ;

Malakhov, V. ;

Malvezzi, V. ;

Marcelli, L. ;

Mayorov, A. G. ;

Menn, W. ;

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Cavasonza, L. Ali ;

Alpat, B. ;

Ambrosi, G. ;

Arruda, L. ;

Attig, N. ;

Aupetit, S. ;

Azzarello, P. ;

Bachlechner, A. ;

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Basara, L. ;

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Berdugo, J. ;

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Bindel, K. F. ;

Bindi, V. ;

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Bollweg, K. ;

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Borgia, B. ;

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Bourquin, M. ;

Bueno, E. F. ;

Burger, J. ;

Burger, W. J. ;

Cai, X. D. ;

Capell, M. ;

Caroff, S. ;

Casaus, J. ;

Castellini, G. ;

Cervelli, F. ;

Chang, Y. H. ;

Chen, A. I. ;

Chen, G. M. ;

Chen, H. S. ;

Chen, Y. ;

Cheng, L. ;

Chou, H. Y. ;

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Attig, N. ;

Aupetit, S. ;

Azzarello, P. ;

Bachlechner, A. ;

Barao, F. ;

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Basara, L. ;

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Bindi, V. ;

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Bollweg, K. ;

Bonnivard, V. ;

Borgia, B. ;

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Bourquin, M. ;

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Cadoux, F. ;

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Capell, M. ;

Caroff, S. ;

Casaus, J. ;

Castellini, G. ;

Cervelli, F. ;

Chae, M. J. ;

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Chen, A. I. ;

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Aupetit, S. ;

Azzarello, P. ;

Bachlechner, A. ;

Barao, F. ;

Barrau, A. ;

Barrin, L. ;

Bartoloni, A. ;

Basara, L. ;

Basegmez-du Pree, S. ;

Battarbee, M. ;

Battiston, R. ;

Becker, U. ;

Behlmann, M. ;

Beischer, B. ;

Berdugo, J. ;

Bertucci, B. ;

Bindel, K. F. ;

Bindi, V. ;

de Boer, W. ;

Bollweg, K. ;

Bonnivard, V. ;

Borgia, B. ;

Boschini, M. J. ;

Bourquin, M. ;

Bueno, E. F. ;

Burger, J. ;

Burger, W. J. ;

Cadoux, F. ;

Cai, X. D. ;

Capell, M. ;

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Casaus, J. ;

Castellini, G. ;

Cervelli, F. ;

Chae, M. J. ;

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Aguilar, M. ;

Cavasonza, L. Ali ;

Ambrosi, G. ;

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Attig, N. ;

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Azzarello, P. ;

Bachlechner, A. ;

Barao, F. ;

Barrau, A. ;

Barrin, L. ;

Bartoloni, A. ;

Basara, L. ;

Pree, S. Basegmez-du ;

Battarbee, M. ;

Battiston, R. ;

Becker, U. ;

Behlmann, M. ;

Beischer, B. ;

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Bertucci, B. ;

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Capell, M. ;

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[9] Precision Measurement of the Helium Flux in Primary Cosmic Rays of Rigidities 1.9 GV to 3 TV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station [J].

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Alvino, A. ;

Ambrosi, G. ;

Andeen, K. ;

Arruda, L. ;

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Cerreta, D. ;

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PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2015, 115 (21)

[10] Precision Measurement of the Proton Flux in Primary Cosmic Rays from Rigidity 1 GV to 1.8 TV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station [J].

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Alvino, A. ;

Ambrosi, G. ;

Andeen, K. ;

Arruda, L. ;

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Azzarello, P. ;

Bachlechner, A. ;

Barao, F. ;

Barrau, A. ;

Barrin, L. ;

Bartoloni, A. ;

Basara, L. ;

Battarbee, M. ;

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Bazo, J. ;

Becker, U. ;

Behlmann, M. ;

Beischer, B. ;

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Bertucci, B. ;

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Bindi, V. ;

Bizzaglia, S. ;

Bizzarri, M. ;

Boella, G. ;

de Boer, W. ;

Bollweg, K. ;

Bonnivard, V. ;

Borgia, B. ;

Borsini, S. ;

Boschini, M. J. ;

Bourquin, M. ;

Burger, J. ;

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Abe K, 2016, ASTROPHYS J, V822, DOI [10.3847/0004-637X/822/2/65, 10.3847/0004-637x/822/2/65]

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Adriani, O. ;

Barbarino, G. C. ;

Bazilevskaya, G. A. ;

Bellotti, R. ;

Boezio, M. ;

Bogomolov, E. A. ;

Bongi, M. ;

Bonvicini, V. ;

Bottai, S. ;

Bruno, A. ;

Cafagna, F. ;

Campana, D. ;

Carbone, R. ;

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Casolino, M. ;

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Di Felice, V. ;

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Krutkov, S. Y. ;

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Leonov, A. ;

Malakhov, V. ;

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[4] PAMELA Measurements of Cosmic-Ray Proton and Helium Spectra [J].

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Barbarino, G. C. ;

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Cafagna, F. ;

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Cheng, L. ;

Chou, H. Y. ;

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[8] Precision Measurement of the Boron to Carbon Flux Ratio in Cosmic Rays from 1.9 GV to 2.6 TV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station [J].

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Cavasonza, L. Ali ;

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Barao, F. ;

Barrau, A. ;

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Bartoloni, A. ;

Basara, L. ;

Pree, S. Basegmez-du ;

Battarbee, M. ;

Battiston, R. ;

Becker, U. ;

Behlmann, M. ;

Beischer, B. ;

Berdugo, J. ;

Bertucci, B. ;

Bindel, K. F. ;

Bindi, V. ;

Boella, G. ;

de Boer, W. ;

Bollweg, K. ;

Bonnivard, V. ;

Borgia, B. ;

Boschini, M. J. ;

Bourquin, M. ;

Bueno, E. F. ;

Burger, J. ;

Cadoux, F. ;

Cai, X. D. ;

Capell, M. ;

Caroff, S. ;

Casaus, J. ;

Castellini, G. ;

Cervelli, F. ;

Chae, M. J. ;

Chang, Y. H. ;

Chen, A. I. ;

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PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2016, 117 (23)

[9] Precision Measurement of the Helium Flux in Primary Cosmic Rays of Rigidities 1.9 GV to 3 TV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station [J].

Aguilar, M. ;

Aisa, D. ;

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Arruda, L. ;

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Azzarello, P. ;

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Barao, F. ;

Barrau, A. ;

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Bartoloni, A. ;

Basara, L. ;

Battarbee, M. ;

Battiston, R. ;

Bazo, J. ;

Becker, U. ;

Behlmann, M. ;

Beischer, B. ;

Berdugo, J. ;

Bertucci, B. ;

Bindi, V. ;

Bizzaglia, S. ;

Bizzarri, M. ;

Boella, G. ;

de Boer, W. ;

Bollweg, K. ;

Bonnivard, V. ;

Borgia, B. ;

Borsini, S. ;

Boschini, M. J. ;

Bourquin, M. ;

Burger, J. ;

Cadoux, F. ;

Cai, X. D. ;

Capell, M. ;

Caroff, S. ;

Casaus, J. ;

Castellini, G. ;

Cernuda, I. ;

Cerreta, D. ;

Cervelli, F. ;

Chae, M. J. ;

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Chen, A. I. ;

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PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2015, 115 (21)

[10] Precision Measurement of the Proton Flux in Primary Cosmic Rays from Rigidity 1 GV to 1.8 TV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station [J].

Aguilar, M. ;

Aisa, D. ;

Alpat, B. ;

Alvino, A. ;

Ambrosi, G. ;

Andeen, K. ;

Arruda, L. ;

Attig, N. ;

Azzarello, P. ;

Bachlechner, A. ;

Barao, F. ;

Barrau, A. ;

Barrin, L. ;

Bartoloni, A. ;

Basara, L. ;

Battarbee, M. ;

Battiston, R. ;

Bazo, J. ;

Becker, U. ;

Behlmann, M. ;

Beischer, B. ;

Berdugo, J. ;

Bertucci, B. ;

Bigongiari, G. ;

Bindi, V. ;

Bizzaglia, S. ;

Bizzarri, M. ;

Boella, G. ;

de Boer, W. ;

Bollweg, K. ;

Bonnivard, V. ;

Borgia, B. ;

Borsini, S. ;

Boschini, M. J. ;

Bourquin, M. ;

Burger, J. ;

Cadoux, F. ;

Cai, X. D. ;

Capell, M. ;

Caroff, S. ;

Casaus, J. ;

Cascioli, V. ;

Castellini, G. ;

Cernuda, I. ;

Cerreta, D. ;

Cervelli, F. ;

Chae, M. J. ;

Chang, Y. H. ;

Chen, A. I. ;

Chen, H. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2015, 114 (17)

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