Measurement of the cosmic ray energy spectrum with IceTop-73

M. G. Aartsen, R. Abbasi, Y. Abdou, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, D. Altmann, J. Auffenberg, X. Bai, M. Baker, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, S. Bechet, J. Becker Tjus, K. H. Becker, M. L. Benabderrahmane, S. BenzviP. Berghaus, D. Berley, E. Bernardini, A. Bernhard, D. Bertrand, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, M. Bissok, E. Blaufuss, J. Blumenthal, D. J. Boersma, S. Bohaichuk, C. Bohm, D. Bose, S. Böser, O. Botner, L. Brayeur, H. P. Bretz, A. M. Brown, R. Bruijn, J. Brunner, M. Carson, J. Casey, M. Casier, D. Chirkin, A. Christov, B. Christy, K. Clark, F. Clevermann, S. Coenders, S. Cohen, D. F. Cowen, A. H. Cruz Silva, M. Danninger, J. Daughhetee, J. C. Davis, C. De Clercq, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. De Vries, M. De With, T. Deyoung, J. C. Díaz-Vélez, M. Dunkman, R. Eagan, B. Eberhardt, J. Eisch, R. W. Ellsworth, S. Euler, P. A. Evenson, O. Fadiran, A. R. Fazely, A. Fedynitch, J. Feintzeig, T. Feusels, K. Filimonov, C. Finley, T. Fischer-Wasels, S. Flis, A. Franckowiak, K. Frantzen, T. Fuchs, T. K. Gaisser, J. Gallagher, L. Gerhardt, L. Gladstone, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, G. Golup, J. G. Gonzalez, J. A. Goodman, D. Góra, D. T. Grandmont, D. Grant, A. Groß, C. Ha, A. Haj Ismail, P. Hallen, A. Hallgren, F. Halzen, K. Hanson, D. Heereman, D. Heinen, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, A. Homeier, K. Hoshina, W. Huelsnitz, P. O. Hulth, K. Hultqvist, S. Hussain, A. Ishihara, E. Jacobi, J. Jacobsen, K. Jagielski, G. S. Japaridze, K. Jero, O. Jlelati, B. Kaminsky, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, J. L. Kelley, J. Kiryluk, J. Kläs, S. R. Klein, J. H. Köhne, G. Kohnen, H. Kolanoski, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, M. Krasberg, K. Krings, G. Kroll, J. Kunnen, N. Kurahashi, T. Kuwabara, M. Labare, H. Landsman, M. J. Larson, M. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, J. Leute, J. Lünemann, O. Macíias, J. Madsen, G. Maggi, R. Maruyama, K. Mase, H. S. Matis, F. McNally, K. Meagher, M. Merck, T. Meures, S. Miarecki, E. Middell, N. Milke, J. Miller, L. Mohrmann, T. Montaruli, R. Morse, R. Nahnhauer, U. Naumann, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke, S. Odrowski, A. Olivas, A. Omairat, A. O'Murchadha, L. Paul, J. A. Pepper, C. Pérez De Los Heros, C. Pfendner, D. Pieloth, E. Pinat, J. Posselt, P. B. Price, G. T. Przybylski, L. Rädel, M. Rameez, K. Rawlins, P. Redl, R. Reimann, E. Resconi, W. Rhode, M. Ribordy, M. Richman, B. Riedel, J. P. Rodrigues, C. Rott, T. Ruhe, B. Ruzybayev, D. Ryckbosch, S. M. Saba, T. Salameh, H. G. Sander, M. Santander, S. Sarkar, K. Schatto, F. Scheriau, T. Schmidt, M. Schmitz, S. Schoenen, S. Schöneberg, A. Schönwald, A. Schukraft, L. Schulte, O. Schulz, D. Seckel, Y. Sestayo, S. Seunarine, R. Shanidze, C. Sheremata, M. W.E. Smith, D. Soldin, G. M. Spiczak, C. Spiering, M. Stamatikos, T. Stanev, A. Stasik, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, E. A. Strahler, R. Ström, G. W. Sullivan, H. Taavola, I. Taboada, A. Tamburro, A. Tepe, S. Ter-Antonyan, G. Tešić, S. Tilav, P. A. Toale, S. Toscano, E. Unger, M. Usner, S. Vallecorsa, N. Van Eijndhoven, A. Van Overloop, J. Van Santen, M. Vehring, M. Voge, M. Vraeghe, C. Walck, T. Waldenmaier, M. Wallraff, Ch Weaver, M. Wellons, C. Wendt, S. Westerhoff, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, D. R. Williams, H. Wissing, M. Wolf, T. R. Wood, K. Woschnagg, C. Xu, D. L. Xu, X. W. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, P. Zarzhitsky, J. Ziemann, S. Zierke, M. Zoll

Research output: Contribution to journalArticle

108 Scopus citations

Abstract

We report on the measurement of the all-particle cosmic ray energy spectrum with the IceTop air shower array in the energy range from 1.58 PeV to 1.26 EeV. The IceTop air shower array is the surface component of the IceCube Neutrino Observatory at the geographical South Pole. The analysis was performed using only information from IceTop. The data used in this work were taken from June 1, 2010 to May 13, 2011. During that period the IceTop array consisted of 73 stations, compared to 81 in its final configuration. The measured spectrum exhibits a clear deviation from a single power law above the knee around 4 PeV and below 1 EeV. We observe spectral hardening around 18 PeV and steepening around 130 PeV.

Original languageEnglish (US)
Article number042004
JournalPhysical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
Volume88
Issue number4
DOIs
Publication statusPublished - Aug 28 2013

    Fingerprint

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Nuclear and High Energy Physics
  • Physics and Astronomy (miscellaneous)

Cite this

Aartsen, M. G., Abbasi, R., Abdou, Y., Ackermann, M., Adams, J., Aguilar, J. A., ... Zoll, M. (2013). Measurement of the cosmic ray energy spectrum with IceTop-73. Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, 88(4), [042004]. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.88.042004