Density of GeV muons in air showers measured with IceTop
We present a measurement of the density of GeV muons in near-vertical air showers using three years of data recorded by the IceTop array at the South Pole. Depending on the shower size, the muon densities have been measured at lateral distances between 200 and 1000 m. From these lateral distribution...
Main Authors: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
---|---|
Format: | Article in Journal/Newspaper |
Language: | English |
Published: |
American Physical Society
2022
|
Subjects: | |
Online Access: | https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000150072 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000150072/149181371 https://doi.org/10.5445/IR/1000150072 |
id |
ftubkarlsruhe:oai:EVASTAR-Karlsruhe.de:1000150072 |
---|---|
record_format |
openpolar |
institution |
Open Polar |
collection |
KITopen (Karlsruhe Institute of Technologie) |
op_collection_id |
ftubkarlsruhe |
language |
English |
topic |
ddc:530 Physics info:eu-repo/classification/ddc/530 |
spellingShingle |
ddc:530 Physics info:eu-repo/classification/ddc/530 IceCube Collaboration Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alameddine, J. M. Alves, A. A. Amin, N. M. Andeen, K. Anderson, T. Anton, G. Argüelles, C. Ashida, Y. Axani, S. Bai, X. Balagopal V., A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V. Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K.-H. Becker Tjus, J. Beise, J. Bellenghi, C. Benda, S. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boddenberg, M. Bontempo, F. Borowka, J. Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Bradascio, F. Braun, J. Brinson, B. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Browne, S. Burgman, A. Burley, R. T. Busse, R. S. Campana, M. A. Carnie-Bronca, E. G. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, K. Clark, B. A. Clark, K. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dappen, C. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado López, D. Dembinski, H. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. DeYoung, T. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dittmer, M. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fürst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Grégoire, T. Griswold, S. Günther, C. Gutjahr, P. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Ha Minh, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Lagunas Gualda, C. Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Leonard, K. Leszczyńska, A. Li, Y. Lincetto, M. Liu, Q. R. Liubarska, M. Lohfink, E. Lozano Mariscal, C. J. Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mancina, S. Mariş, I. C. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. McCarthy, S. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Micallef, J. Mockler, D. Montaruli, T. Moore, R. W. Morse, R. Moulai, M. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Necker, J. Nguyễn, L. V. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Obertacke Pollmann, A. Oehler, M. Oeyen, B. Olivas, A. O’Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Pérez de los Heros, C. Peters, L. Peterson, J. Philippen, S. Pieper, S. Pittermann, M. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Prado Rodriguez, M. Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Raissi, A. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Reimann, R. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Roberts, E. J. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, D. Rysewyk Cantu, D. Safa, I. Saffer, J. Sanchez Herrera, S. E. Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Schwefer, G. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Sharma, A. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, R. Stettner, J. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Thwaites, J. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Unland Elorrieta, M. A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Veitch-Michaelis, J. Verpoest, S. Walck, C. Wang, W. Watson, T. B. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wolf, M. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. Density of GeV muons in air showers measured with IceTop |
topic_facet |
ddc:530 Physics info:eu-repo/classification/ddc/530 |
description |
We present a measurement of the density of GeV muons in near-vertical air showers using three years of data recorded by the IceTop array at the South Pole. Depending on the shower size, the muon densities have been measured at lateral distances between 200 and 1000 m. From these lateral distributions, we derive the muon densities as functions of energy at reference distances of 600 and 800 m for primary energies between 2.5 and 40 PeV and between 9 and 120 PeV, respectively. The muon densities are determined using, as a baseline, the hadronic interaction model Sibyll 2.1 together with various composition models. The measurements are consistent with the predicted muon densities within these baseline interaction and composition models. The measured muon densities have also been compared to simulations using the post-LHC models EPOS-LHC and QGSJet-II.04. The result of this comparison is that the post-LHC models together with any given composition model yield higher muon densities than observed. This is in contrast to the observations above 1 EeV where all model simulations yield for any mass composition lower muon densities than the measured ones. The post-LHC models in general feature higher muon densities so that the agreement with experimental data at the highest energies is improved but the muon densities are not correct in the energy range between 2.5 and about 100 PeV. |
format |
Article in Journal/Newspaper |
author |
IceCube Collaboration Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alameddine, J. M. Alves, A. A. Amin, N. M. Andeen, K. Anderson, T. Anton, G. Argüelles, C. Ashida, Y. Axani, S. Bai, X. Balagopal V., A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V. Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K.-H. Becker Tjus, J. Beise, J. Bellenghi, C. Benda, S. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boddenberg, M. Bontempo, F. Borowka, J. Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Bradascio, F. Braun, J. Brinson, B. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Browne, S. Burgman, A. Burley, R. T. Busse, R. S. Campana, M. A. Carnie-Bronca, E. G. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, K. Clark, B. A. Clark, K. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dappen, C. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado López, D. Dembinski, H. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. DeYoung, T. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dittmer, M. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fürst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Grégoire, T. Griswold, S. Günther, C. Gutjahr, P. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Ha Minh, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Lagunas Gualda, C. Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Leonard, K. Leszczyńska, A. Li, Y. Lincetto, M. Liu, Q. R. Liubarska, M. Lohfink, E. Lozano Mariscal, C. J. Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mancina, S. Mariş, I. C. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. McCarthy, S. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Micallef, J. Mockler, D. Montaruli, T. Moore, R. W. Morse, R. Moulai, M. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Necker, J. Nguyễn, L. V. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Obertacke Pollmann, A. Oehler, M. Oeyen, B. Olivas, A. O’Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Pérez de los Heros, C. Peters, L. Peterson, J. Philippen, S. Pieper, S. Pittermann, M. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Prado Rodriguez, M. Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Raissi, A. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Reimann, R. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Roberts, E. J. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, D. Rysewyk Cantu, D. Safa, I. Saffer, J. Sanchez Herrera, S. E. Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Schwefer, G. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Sharma, A. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, R. Stettner, J. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Thwaites, J. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Unland Elorrieta, M. A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Veitch-Michaelis, J. Verpoest, S. Walck, C. Wang, W. Watson, T. B. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wolf, M. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. |
author_facet |
IceCube Collaboration Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alameddine, J. M. Alves, A. A. Amin, N. M. Andeen, K. Anderson, T. Anton, G. Argüelles, C. Ashida, Y. Axani, S. Bai, X. Balagopal V., A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V. Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K.-H. Becker Tjus, J. Beise, J. Bellenghi, C. Benda, S. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boddenberg, M. Bontempo, F. Borowka, J. Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Bradascio, F. Braun, J. Brinson, B. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Browne, S. Burgman, A. Burley, R. T. Busse, R. S. Campana, M. A. Carnie-Bronca, E. G. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, K. Clark, B. A. Clark, K. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dappen, C. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado López, D. Dembinski, H. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. DeYoung, T. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dittmer, M. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fürst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Grégoire, T. Griswold, S. Günther, C. Gutjahr, P. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Ha Minh, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Lagunas Gualda, C. Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Leonard, K. Leszczyńska, A. Li, Y. Lincetto, M. Liu, Q. R. Liubarska, M. Lohfink, E. Lozano Mariscal, C. J. Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mancina, S. Mariş, I. C. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. McCarthy, S. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Micallef, J. Mockler, D. Montaruli, T. Moore, R. W. Morse, R. Moulai, M. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Necker, J. Nguyễn, L. V. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Obertacke Pollmann, A. Oehler, M. Oeyen, B. Olivas, A. O’Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Pérez de los Heros, C. Peters, L. Peterson, J. Philippen, S. Pieper, S. Pittermann, M. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Prado Rodriguez, M. Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Raissi, A. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Reimann, R. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Roberts, E. J. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, D. Rysewyk Cantu, D. Safa, I. Saffer, J. Sanchez Herrera, S. E. Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Schwefer, G. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Sharma, A. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, R. Stettner, J. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Thwaites, J. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Unland Elorrieta, M. A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Veitch-Michaelis, J. Verpoest, S. Walck, C. Wang, W. Watson, T. B. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wolf, M. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. |
author_sort |
IceCube Collaboration |
title |
Density of GeV muons in air showers measured with IceTop |
title_short |
Density of GeV muons in air showers measured with IceTop |
title_full |
Density of GeV muons in air showers measured with IceTop |
title_fullStr |
Density of GeV muons in air showers measured with IceTop |
title_full_unstemmed |
Density of GeV muons in air showers measured with IceTop |
title_sort |
density of gev muons in air showers measured with icetop |
publisher |
American Physical Society |
publishDate |
2022 |
url |
https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000150072 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000150072/149181371 https://doi.org/10.5445/IR/1000150072 |
geographic |
South Pole |
geographic_facet |
South Pole |
genre |
South pole |
genre_facet |
South pole |
op_source |
Physical Review D, 106 (3), Art.-Nr.: 032010 ISSN: 2470-0010, 2470-0029 |
op_relation |
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1103/PhysRevD.106.032010 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/2470-0010 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/2470-0029 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000150072 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000150072/149181371 https://doi.org/10.5445/IR/1000150072 |
op_rights |
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de info:eu-repo/semantics/openAccess |
op_doi |
https://doi.org/10.5445/IR/100015007210.1103/PhysRevD.106.032010 |
_version_ |
1768375419715715072 |
spelling |
ftubkarlsruhe:oai:EVASTAR-Karlsruhe.de:1000150072 2023-06-11T04:16:48+02:00 Density of GeV muons in air showers measured with IceTop IceCube Collaboration Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alameddine, J. M. Alves, A. A. Amin, N. M. Andeen, K. Anderson, T. Anton, G. Argüelles, C. Ashida, Y. Axani, S. Bai, X. Balagopal V., A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V. Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K.-H. Becker Tjus, J. Beise, J. Bellenghi, C. Benda, S. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boddenberg, M. Bontempo, F. Borowka, J. Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Bradascio, F. Braun, J. Brinson, B. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Browne, S. Burgman, A. Burley, R. T. Busse, R. S. Campana, M. A. Carnie-Bronca, E. G. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, K. Clark, B. A. Clark, K. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dappen, C. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado López, D. Dembinski, H. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. DeYoung, T. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dittmer, M. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fürst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Grégoire, T. Griswold, S. Günther, C. Gutjahr, P. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Ha Minh, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Lagunas Gualda, C. Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Leonard, K. Leszczyńska, A. Li, Y. Lincetto, M. Liu, Q. R. Liubarska, M. Lohfink, E. Lozano Mariscal, C. J. Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mancina, S. Mariş, I. C. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. McCarthy, S. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Micallef, J. Mockler, D. Montaruli, T. Moore, R. W. Morse, R. Moulai, M. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Necker, J. Nguyễn, L. V. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Obertacke Pollmann, A. Oehler, M. Oeyen, B. Olivas, A. O’Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Pérez de los Heros, C. Peters, L. Peterson, J. Philippen, S. Pieper, S. Pittermann, M. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Prado Rodriguez, M. Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Raissi, A. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Reimann, R. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Roberts, E. J. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, D. Rysewyk Cantu, D. Safa, I. Saffer, J. Sanchez Herrera, S. E. Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Schwefer, G. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Sharma, A. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, R. Stettner, J. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Thwaites, J. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Unland Elorrieta, M. A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Veitch-Michaelis, J. Verpoest, S. Walck, C. Wang, W. Watson, T. B. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wolf, M. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. 2022-08-19 application/pdf https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000150072 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000150072/149181371 https://doi.org/10.5445/IR/1000150072 eng eng American Physical Society info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1103/PhysRevD.106.032010 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/2470-0010 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/2470-0029 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000150072 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000150072/149181371 https://doi.org/10.5445/IR/1000150072 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de info:eu-repo/semantics/openAccess Physical Review D, 106 (3), Art.-Nr.: 032010 ISSN: 2470-0010, 2470-0029 ddc:530 Physics info:eu-repo/classification/ddc/530 doc-type:article Text info:eu-repo/semantics/article article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2022 ftubkarlsruhe https://doi.org/10.5445/IR/100015007210.1103/PhysRevD.106.032010 2023-04-23T22:11:31Z We present a measurement of the density of GeV muons in near-vertical air showers using three years of data recorded by the IceTop array at the South Pole. Depending on the shower size, the muon densities have been measured at lateral distances between 200 and 1000 m. From these lateral distributions, we derive the muon densities as functions of energy at reference distances of 600 and 800 m for primary energies between 2.5 and 40 PeV and between 9 and 120 PeV, respectively. The muon densities are determined using, as a baseline, the hadronic interaction model Sibyll 2.1 together with various composition models. The measurements are consistent with the predicted muon densities within these baseline interaction and composition models. The measured muon densities have also been compared to simulations using the post-LHC models EPOS-LHC and QGSJet-II.04. The result of this comparison is that the post-LHC models together with any given composition model yield higher muon densities than observed. This is in contrast to the observations above 1 EeV where all model simulations yield for any mass composition lower muon densities than the measured ones. The post-LHC models in general feature higher muon densities so that the agreement with experimental data at the highest energies is improved but the muon densities are not correct in the energy range between 2.5 and about 100 PeV. Article in Journal/Newspaper South pole KITopen (Karlsruhe Institute of Technologie) South Pole |