Towards Understanding the Origin of Cosmic-Ray Positrons
M. Aguilar
,
L. Ali Cavasonza
,
G. Ambrosi
,
L. Arruda
,
N. Attig
,
P. Azzarello
,
A. Bachlechner
,
F. Barao
,
A. Barrau
(1)
,
L. Barrin
,
A. Bartoloni
,
L. Basara
,
S. Başeğmez-Du Pree
,
R. Battiston
,
U. Becker
,
M. Behlmann
,
B. Beischer
,
J. Berdugo
,
B. Bertucci
,
V. Bindi
,
W. de Boer
,
K. Bollweg
,
B. Borgia
,
M. J. Boschini
,
M. Bourquin
,
E.F. Bueno
,
J. Burger
,
W. J. Burger
,
X. D. Cai
,
M. Capell
,
S. Caroff
(2)
,
J. Casaus
,
G. Castellini
,
F. Cervelli
,
Y. H. Chang
,
G. M. Chen
,
H. S. Chen
,
Y. Chen
,
L. Cheng
,
H. Y. Chou
,
V. Choutko
,
C. H. Chung
,
C. Clark
,
G. Coignet
(2)
,
C. Consolandi
,
A. Contin
,
C. Corti
,
M. Crispoltoni
,
Z. Cui
,
K. Dadzie
,
Y.M. Dai
,
A. Datta
,
C. Delgado
,
S. Della Torre
,
M.B. Demirköz
,
L. Derome
(1)
,
S. Di Falco
,
F. Dimiccoli
,
C. Díaz
,
P. von Doetinchem
,
F. Dong
,
F. Donnini
,
M. Duranti
,
A. Egorov
,
A. Eline
,
T. Eronen
,
J. Feng
,
E. Fiandrini
,
P. Fisher
,
V. Formato
,
Y. Galaktionov
,
R. J. García-López
,
C. Gargiulo
,
H. Gast
,
I. Gebauer
,
M. Gervasi
,
F. Giovacchini
,
D.M. Gómez-Coral
,
J. Gong
,
C. Goy
(2)
,
V. Grabski
,
D. Grandi
,
M. Graziani
,
K.H. Guo
,
S. Haino
,
K. C. Han
,
Z. H. He
,
M. Heil
,
T. H. Hsieh
,
H. Huang
,
Z.C. Huang
,
M. Incagli
,
Yi Jia
,
H. Jinchi
,
K. Kanishev
,
B. Khiali
,
Th. Kirn
,
C. Konak
,
O. Kounina
,
A. Kounine
,
V. Koutsenko
,
A. Kulemzin
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G. La Vacca
,
E. Laudi
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G. Laurenti
,
I. Lazzizzera
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A. Lebedev
,
H. T. Lee
,
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J. Q. Li
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Q. Li
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F.Z. Liu
,
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K. Luebelsmeyer
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F. Luo
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Xi Luo
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F. Machate
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C. Mañá
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J. Marín
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T. Martin
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G. Martínez
,
N. Masi
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D. Maurin
(1)
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A. Menchaca-Rocha
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L. Mussolin
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F. Nozzoli
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A. Oliva
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M. Orcinha
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F. Palmonari
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M. Paniccia
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A. Pashnin
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S. Pensotti
,
C. Perrina
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H. D. Phan
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N. Picot-Clemente
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V. Plyaskin
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M. Pohl
,
V. Poireau
(2)
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A. Popkow
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L. Quadrani
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X. Qin
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Z.Y. Qu
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D. Rapin
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A. Reina Conde
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S. Rosier-Lees
(2)
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A. Rozhkov
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D. Rozza
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R. Sagdeev
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C. Solano
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S. Schael
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S. M. Schmidt
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A. Schulz von Dratzig
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G. Schwering
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B.S. Shan
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J. Y. Shi
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T. Siedenburg
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J. W. Song
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Z. T. Sun
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M. Tacconi
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Z. C. Tang
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J. Tian
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Samuel C.C. Ting
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E. Valtonen
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R.Q. Xiong
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W. Xu
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Q. Yan
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Y. Yang
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H. Yi
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Y.J. Yu
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Z. Q. Yu
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C. Zhang
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F. Zhang
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J. H. Zhang
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Z. Zhang
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F. Zhao
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Résumé
Precision measurements of cosmic ray positrons are presented up to 1 TeV based on 1.9 million positrons collected by the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station. The positron flux exhibits complex energy dependence. Its distinctive properties are (a) a significant excess starting from 25.2±1.8 GeV compared to the lower-energy, power-law trend, (b) a sharp dropoff above 284-64+91 GeV, (c) in the entire energy range the positron flux is well described by the sum of a term associated with the positrons produced in the collision of cosmic rays, which dominates at low energies, and a new source term of positrons, which dominates at high energies, and (d) a finite energy cutoff of the source term of Es=810-180+310 GeV is established with a significance of more than 4σ. These experimental data on cosmic ray positrons show that, at high energies, they predominantly originate either from dark matter annihilation or from other astrophysical sources.