Measurement of the cosmic ray proton spectrum from 40 GeV to 100 TeV with the DAMPE satellite

An, Q; Asfandiyarov, R.; Azzarello, P; Bernardini, P.; Bi, X. J.; Cai, M S; Chang, J.; Chen, D. Y.; Chen, H F; Chen, J L-Y; Chen, W; Cui, M Y; Cui, T. S.; Dai, H. T.; D’Amone, A.; De Benedittis, A.; De Mitri, I.; Di Santo, M; Ding, M.; Dong, T. K.; Dong, Y F; Dong, Z. X.; Donvito, G.; Droz, D; Duan, J L; Duan, K. K.; D’Urso, D.; Fan, R. R.; Fan, Y Z; Fang, F.; Feng, C. Q.; Feng, L; Fusco, P; Gallo, V.; Gan, F. J.; 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.; Jin, X.; Kong, J.; Lei, S. J.; Li, S.; Li, W. L.; Li, X.; Li, X. Q.; Li, Y.; Liang, Y. F.; Liang, Y M; Liao, N. H.; 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, S. Y.; Ma, T.; Ma, X. Y.; Marsella, G.; Mazziotta, M. N.; Mo, D.; Niu, X. Y.; Pan, X.; Peng, W. X.; Peng, X Y; Qiao, R; Rao, J. N.; Salinas, M. M.; Shang, G. Z.; Shen, W. H.; Shen, Z. -Q.; Shen, Z. T.; Song, J X; Su, H.; Su, M.; Sun, Z Y; Surdo, A.; Teng, X. J.; Tykhonov, A.; Vitillo, S.; Wang, C.; Wang, H.; Wang, H Y; Wang, J. Z.; Wang, L G; Wang, Q.; Wang, S.; Wang, X H; Wang, X. L.; Wang, Y. F.; Wang, Y. P.; 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.; Xi, K.; 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; Yang, Z. L.; Yao, H J; Yu, Y. H.; Yuan, Q; Yue, C.; Zang, J. J.; Zhang, F; Zhang, J. Y.; Zhang, J. Z.; Zhang, P. 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, H.; Zhao, H Y; Zhao, X F; Zhou, C. Y.; Zhou, Y; Zhu, X.; Zhu, Y.; Zimmer, S

doi:10.1126/sciadv.aax3793

Record: found
Abstract: found
Article: found

Is Open Access

Measurement of the cosmic ray proton spectrum from 40 GeV to 100 TeV with the DAMPE satellite

Author(s): Q. An , R. Asfandiyarov , P. Azzarello , P. Bernardini , X. J. Bi , M. S. Cai , J. Chang , D. Y. Chen , H. F. Chen , J. L. Chen , W. Chen , M. Y. Cui , T. S. Cui , H. T. Dai , A. D’Amone , A. De Benedittis , I. De Mitri , M. Di Santo , M. Ding , T. K. Dong , Y. F. Dong , Z. X. Dong , G. Donvito , D. Droz , J. L. Duan , K. K. Duan , D. D’Urso , R. R. Fan , Y. Z. Fan , F. Fang , C. Q. Feng , L. Feng , P. Fusco , V. Gallo , F. J. Gan , M. Gao , F. Gargano , K. Gong , Y. Z. Gong , D. Y. Guo , J. H. Guo , X. L. Guo , S. X. Han , Y. M. Hu , G. S. Huang , X. Y. Huang , Y. Y. Huang , M. Ionica , W. Jiang , X. Jin , J. Kong , S. J. Lei , S. Li , W. L. Li , X. Li , X. Q. Li , Y. Li , Y. F. Liang , Y. M. Liang , N. H. Liao , C. M. Liu , H. Liu , J. Liu , S. B. Liu , W. Q. Liu , Y. Liu , F. Loparco , C. N. Luo , M. Ma , P. X. Ma , S. Y. Ma , T. Ma , X. Y. Ma , G. Marsella , M. N. Mazziotta , D. Mo , X. Y. Niu , X. Pan , W. X. Peng , X. Y. Peng , R. Qiao , J. N. Rao , M. M. Salinas , G. Z. Shang , W. H. Shen , Z. Q. Shen , Z. T. Shen , J. X. Song , H. Su , M. Su , Z. Y. Sun , A. Surdo , X. J. Teng , A. Tykhonov , S. Vitillo , C. Wang , H. Wang , H. Y. Wang , J. Z. Wang , L. G. Wang , Q. Wang , S. Wang , X. H. Wang , X. L. Wang , Y. F. Wang , Y. P. Wang , Y. Z. Wang , Z. M. Wang , D. M. Wei , J. J. Wei , Y. F. Wei , S. C. Wen , D. Wu , J. Wu , L. B. Wu , S. S. Wu , X. Wu , K. Xi , Z. Q. Xia , H. T. Xu , Z. H. Xu , Z. L. Xu , Z. Z. Xu , G. F. Xue , H. B. Yang , P. Yang , Y. Q. Yang , Z. L. Yang , H. J. Yao , Y. H. Yu , Q. Yuan , C. Yue , J. J. Zang , F. Zhang , J. Y. Zhang , J. Z. Zhang , P. 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. Zhang , H. Zhao , H. Y. Zhao , X. F. Zhao , C. Y. Zhou , Y. Zhou , X. Zhu , Y. Zhu , S. Zimmer , DAMPE Collaboration

Publication date Created: September 27 2019

Publication date (Electronic): September 27 2019

Journal: Science Advances

Publisher: American Association for the Advancement of Science (AAAS)

Read this article at

ScienceOpen Publisher

There is no author summary for this article yet. Authors can add summaries to their articles on ScienceOpen to make them more accessible to a non-specialist audience.

Abstract

The precise measurement of the spectrum of protons, the most abundant component of the cosmic radiation, is necessary to understand the source and acceleration of cosmic rays in the Milky Way. This work reports the measurement of the cosmic ray proton fluxes with kinetic energies from 40 GeV to 100 TeV, with 2 ¹/ ₂ years of data recorded by the DArk Matter Particle Explorer (DAMPE). This is the first time that an experiment directly measures the cosmic ray protons up to ~100 TeV with high statistics. The measured spectrum confirms the spectral hardening at ~300 GeV found by previous experiments and reveals a softening at ~13.6 TeV, with the spectral index changing from ~2.60 to ~2.85. Our result suggests the existence of a new spectral feature of cosmic rays at energies lower than the so-called knee and sheds new light on the origin of Galactic cosmic rays.