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Article Dans Une Revue Physical Review Letters Année : 2021

Properties of Heavy Secondary Fluorine Cosmic Rays: Results from the Alpha Magnetic Spectrometer

M. Aguilar , L. Ali Cavasonza , M.S. Allen , B. Alpat , G. Ambrosi , L. Arruda , N. Attig , F. Barao , L. Barrin , A. Bartoloni , S. Başeğmez-Du Pree , R. Battiston , M. Behlmann , B. Beranek , J. Berdugo , B. Bertucci , V. Bindi , K. Bollweg , B. Borgia , M.J. Boschini , M. Bourquin , E.F. Bueno , J. Burger , W.J. Burger , S. Burmeister , X.D. Cai , M. Capell , J. Casaus , G. Castellini , F. Cervelli , Y.H. Chang , G.M. Chen , G.R. Chen , H.S. Chen , Y. Chen , L. Cheng , H.Y. Chou , S. Chouridou , V. Choutko , C.H. Chung , C. Clark , G. Coignet (1) , C. Consolandi , A. Contin , C. Corti , Z. Cui , K. Dadzie , C. Delgado , S. Della Torre , M.B. Demirköz , L. Derome (2) , S. Di Falco , V. Di Felice , C. Díaz , F. Dimiccoli , P. von Doetinchem , F. Dong , F. Donnini , M. Duranti , A. Egorov , A. Eline , J. Feng , E. Fiandrini , P. Fisher , V. Formato , C. Freeman , Y. Galaktionov , C. Gámez , R.J. García-López , C. Gargiulo , H. Gast , M. Gervasi , F. Giovacchini , D.M. Gómez-Coral , J. Gong , C. Goy (1) , V. Grabski , D. Grandi , M. Graziani , S. Haino , K.C. Han , R.K. Hashmani , Z.H. He , B. Heber , T.H. Hsieh , J.Y. Hu , M. Incagli , W.Y. Jang , Yi Jia , H. Jinchi , K. Kanishev , B. Khiali , G.N. Kim , Th. Kirn , M. Konyushikhin , O. Kounina , A. Kounine , V. Koutsenko , A. Kuhlman , A. Kulemzin , G. La Vacca , E. Laudi , G. Laurenti , I. Lazzizzera , A. Lebedev , H.T. Lee , S.C. Lee , J.Q. Li , M. Li , Q. Li , S. Li , J.H. Li , Z.H. Li , J. Liang , C. Light , C.H. Lin , T. Lippert , J.H. Liu , Z. Liu , S.Q. Lu , Y.S. Lu , K. Luebelsmeyer , J.Z. Luo , Xi Luo , S.S. Lyu , F. Machate , C. Mañá , J. Marín , J. Marquardt , T. Martin , G. Martínez , N. Masi , D. Maurin (2) , A. Menchaca-Rocha , Q. Meng , V.V. Mikhailov , D.C. Mo , M. Molero , P. Mott , L. Mussolin , J. Negrete , N. Nikonov , F. Nozzoli , A. Oliva , M. Orcinha , M. Palermo , F. Palmonari , M. Paniccia , A. Pashnin , M. Pauluzzi , S. Pensotti , H.D. Phan , R. Piandani , V. Plyaskin , S. Poluianov , X. Qin , Z.Y. Qu , L. Quadrani , P.G. Rancoita , D. Rapin , A. Reina Conde , E. Robyn , S. Rosier-Lees (1) , A. Rozhkov , D. Rozza , R. Sagdeev , S. Schael , A. Schulz von Dratzig , G. Schwering , E.S. Seo , Z. Shakfa , B.S. Shan , T. Siedenburg , C. Solano , J.W. Song , X.J. Song , R. Sonnabend , L. Strigari , T. Su , Q. Sun , Z.T. Sun , M. Tacconi , X.W. Tang , Z.C. Tang , J. Tian , Samuel C.C. Ting , S.M. Ting , N. Tomassetti , J. Torsti , C. Tüysüz , T. Urban , I. Usoskin , V. Vagelli , R. Vainio , M. Valencia-Otero , E. Valente , E. Valtonen , M. Vázquez Acosta , M. Vecchi , M. Velasco , J.P. Vialle (1) , C.X. Wang , L.Q. Wang , N.H. Wang , Q.L. Wang , S. Wang , X. Wang , Yu Wang , Z.M. Wang , J. Wei , Z.L. Weng , H. Wu , R.Q. Xiong , W. Xu , Q. Yan , Y. Yang , I.I. Yashin , H. Yi , Y.M. Yu , Z.Q. Yu , M. Zannoni , C. Zhang , F.Z. Zhang , J.H. Zhang , Z. Zhang , F. Zhao , C. Zheng , Z.M. Zheng , H.L. Zhuang , V. Zhukov , A. Zichichi , P. Zuccon
M. Aguilar
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H.L. Zhuang
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A. Zichichi
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Résumé

Precise knowledge of the charge and rigidity dependence of the secondary cosmic ray fluxes and the secondary-to-primary flux ratios is essential in the understanding of cosmic ray propagation. We report the properties of heavy secondary cosmic ray fluorine F in the rigidity $R$ range 2.15 GV to 2.9 TV based on 0.29 million events collected by the Alpha Magnetic Spectrometer experiment on the International Space Station. The fluorine spectrum deviates from a single power law above 200 GV. The heavier secondary-to-primary F/Si flux ratio rigidity dependence is distinctly different from the lighter B/O (or B/C) rigidity dependence. In particular, above 10 GV, the $^{\textrm{F/Si}}_{\textrm{B/O}}$ ratio can be described by a power law $R^δ$ with $δ=0.052±0.007$. This shows that the propagation properties of heavy cosmic rays, from F to Si, are different from those of light cosmic rays, from He to O, and that the secondary cosmic rays have two classes.

Dates et versions

hal-03164426 , version 1 (09-03-2021)

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Citer

M. Aguilar, L. Ali Cavasonza, M.S. Allen, B. Alpat, G. Ambrosi, et al.. Properties of Heavy Secondary Fluorine Cosmic Rays: Results from the Alpha Magnetic Spectrometer. Physical Review Letters, 2021, 126 (8), pp.081102. ⟨10.1103/PhysRevLett.126.081102⟩. ⟨hal-03164426⟩
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