학술논문
Observation of an Anisotropy in the Galactic Cosmic Ray arrival direction at 400 TeV with IceCube
Document Type
Working Paper
Author
IceCube Collaboration; Abbasi, R.; Abdou, Y.; Abu-Zayyad, T.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Allen, M. M.; Altmann, D.; Andeen, K.; Auffenberg, J.; Bai, X.; Baker, M.; Barwick, S. W.; Bay, R.; Alba, J. L. Bazo; Beattie, K.; Beatty, J. J.; Bechet, S.; Becker, J. K.; Becker, K. -H.; 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.; Böser, S.; Botner, O.; Brown, A. M.; Buitink, S.; Caballero-Mora, K. S.; Carson, M.; Chirkin, D.; Christy, B.; Clevermann, F.; Cohen, S.; Colnard, C.; Cowen, D. F.; Silva, A. H. Cruz; D'Agostino, M. V.; Danninger, M.; Daughhetee, J.; Davis, J. C.; De Clercq, C.; Degner, T.; Demirörs, L.; Descamps, F.; Desiati, P.; de Vries-Uiterweerd, G.; DeYoung, T.; Díaz-Vélez, J. C.; Dierckxsens, M.; Dreyer, J.; Dumm, J. P.; Dunkman, M.; Eisch, J.; Ellsworth, R. W.; Engdegård, O.; Euler, S.; Evenson, P. A.; Fadiran, O.; Fazely, A. R.; Fedynitch, A.; Feintzeig, J.; Feusels, T.; Filimonov, K.; Finley, C.; Fischer-Wasels, T.; Fox, B. D.; Franckowiak, A.; Franke, R.; Gaisser, T. K.; Gallagher, J.; Gerhardt, L.; Gladstone, L.; Glüsenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Goodman, J. A.; Góra, D.; Grant, D.; Griesel, T.; Groß, A.; Grullon, S.; Gurtner, M.; Ha, C.; Ismail, A. Haj; Hallgren, A.; Halzen, F.; Han, K.; Hanson, K.; Heinen, D.; Helbing, K.; Hellauer, R.; Hickford, S.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Hoffmann, B.; Homeier, A.; Hoshina, K.; Huelsnitz, W.; Hülß, J. -P.; Hulth, P. O.; Hultqvist, K.; Hussain, S.; Ishihara, A.; Jacobi, E.; Jacobsen, J.; Japaridze, G. S.; Johansson, H.; Kampert, K. -H.; Kappes, A.; Karg, T.; Karle, A.; Kenny, P.; Kiryluk, J.; Kislat, F.; Klein, S. R.; Köhne, J. -H.; Kohnen, G.; Kolanoski, H.; Köpke, L.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Kowarik, T.; Krasberg, M.; Kroll, G.; Kurahashi, N.; Kuwabara, T.; Labare, M.; Laihem, K.; Landsman, H.; Larson, M. J.; Lauer, R.; Lünemann, J.; Madsen, J.; Marotta, A.; Maruyama, R.; Mase, K.; Matis, H. S.; Meagher, K.; Merck, M.; Mészáros, 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.; Nygren, D. R.; Odrowski, S.; Olivas, A.; Olivo, M.; O'Murchadha, A.; Panknin, S.; Paul, L.; Heros, C. Pérez de los; Petrovic, J.; Piegsa, A.; Pieloth, D.; Porrata, R.; Posselt, J.; Price, C. C.; Price, P. B.; Przybylski, G. T.; Rawlins, K.; Redl, P.; Resconi, E.; Rhode, W.; Ribordy, M.; Richman, M.; Rodrigues, J. P.; Rothmaier, F.; Rott, C.; Ruhe, T.; Rutledge, D.; Ruzybayev, B.; Ryckbosch, D.; Sander, H. -G.; Santander, M.; Sarkar, S.; Schatto, K.; Schmidt, T.; Schönwald, A.; Schukraft, A.; Schultes, A.; Schulz, O.; Schunck, M.; Seckel, D.; Semburg, B.; Seo, S. H.; Sestayo, Y.; Seunarine, S.; Silvestri, A.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stößl, A.; Strahler, E. A.; Ström, R.; Stüer, M.; Sullivan, G. W.; Swillens, Q.; Taavola, H.; Taboada, I.; Tamburro, A.; Tepe, A.; Ter-Antonyan, S.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Toscano, S.; Tosi, D.; van Eijndhoven, N.; Vandenbroucke, J.; Van Overloop, A.; van Santen, J.; Vehring, M.; Voge, M.; Walck, C.; Waldenmaier, T.; Wallraff, M.; Walter, M.; 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.
Source
R. Abbasi et al. 2012 ApJ 746 33
Subject
Language
Abstract
In this paper we report the first observation in the Southern hemisphere of an energy dependence in the Galactic cosmic ray anisotropy up to a few hundred TeV. This measurement was performed using cosmic ray induced muons recorded by the partially deployed IceCube observatory between May 2009 and May 2010. The data include a total of 33$\times 10^{9}$ muon events with a median angular resolution of $\sim3^{\circ}$ degrees. A sky map of the relative intensity in arrival direction over the Southern celestial sky is presented for cosmic ray median energies of 20 and 400 TeV. The same large-scale anisotropy observed at median energies around 20 TeV is not present at 400 TeV. Instead, the high energy skymap shows a different anisotropy structure including a deficit with a post-trial significance of -6.3$\sigma$. This anisotropy reveals a new feature of the Galactic cosmic ray distribution, which must be incorporated into theories of the origin and propagation of cosmic rays.