Copertina

Hadronic cross section measurements with the DAMPE space mission using 20GeV-10TeV cosmic-ray protons and $^4$He

Fuente: arXiv

Salvato in:

Dettagli Bibliografici
Autori principali:	Alemanno, F., An, Q., Azzarello, P., Barbato, F. C. T., Bernardini, P., Bi, X. J., Cagnoli, I., Cai, M. S., Casilli, E., Catanzani, E., Chang, J., Chen, D. Y., Chen, J. L., Chen, Z. F., Coppin, P., Cui, M. Y., Cui, T. S., Cui, Y. X., Dai, H. T., De Benedittis, A., De Mitri, I., de Palma, F., Di Giovanni, A., Ding, Q., Dong, T. K., Dong, Z. X., Donvito, G., Droz, D., Duan, J. L., Duan, K. K., Fan, R. R., Fan, Y. Z., Fang, F., Fang, K., Feng, C. Q., Feng, L., Frieden, J. M., Fusco, P., Gao, M., Gargano, F., Gong, K., Gong, Y. Z., Guo, D. Y., Guo, J. H., Han, S. X., Hu, Y. M., Huang, G. S., Huang, X. Y., Huang, Y. Y., Ionica, M., Jiang, L. Y., Jiang, Y. Z., Jiang, W., Kong, J., Kotenko, A., Kyratzis, D., Lei, S. J., Li, W. H., Li, W. L., Li, X., Li, X. Q., Liang, Y. M., Liu, C. M., Liu, H., Liu, J., Liu, S. B., Liu, Y., Loparco, F., Luo, C. N., Ma, M., Ma, P. X., Ma, T., Ma, X. Y., Marsella, G., Mazziotta, M. N., Mo, D., Niu, X. Y., Pan, X., Parenti, A., Peng, W. X., Peng, X. Y., Perrina, C., Putti-Garcia, E., Qiao, R., Rao, J. N., Ruina, A., Sarkar, R., Savina, P., Serpolla, A., Shangguan, Z., Shen, W. H., Shen, Z. Q., Shen, Z. T., Silveri, L., Song, J. X., Stolpovskiy, M., Su, H., Su, M., Sun, H. R., Sun, Z. Y., Surdo, A., Teng, X. J., Tykhonov, A., Wang, J. Z., Wang, L. G., Wang, S., Wang, S. X., Wang, X. L., Wang, Y., Wang, Y. F., Wang, Y. Z., Wang, Z. M., Wei, D. M., Wei, J. J., Wei, Y. F., Wu, D., Wu, J., Wu, S. S., Wu, X., Xia, Z. Q., Xu, H. T., Xu, J., Xu, Z. H., Xu, Z. L., Xu, E. H., Xu, Z. Z., Xue, G. F., Yang, H. B., Yang, P., Yang, Y. Q., Yao, H. J., Yu, Y. H., Yuan, G. W., Yuan, Q., Yue, C., Zang, J. J., Zhang, S. X., Zhang, W. Z., Zhang, Yan, Zhang, Yi, Zhang, Y. J., Zhang, Y. L., Zhang, Y. P., Zhang, Y. Q., Zhang, Z., Zhang, Z. Y., Zhao, C., Zhao, H. Y., Zhao, X. F., Zhou, C. Y., Zhu, Y.
Natura:	Preprint
Pubblicazione:	2024
Soggetti:	High Energy Physics - Experiment
Accesso online:	Acceder al recurso
Tags:	Aggiungi Tag Nessun Tag, puoi essere il primo ad aggiungerne!!

_version_	1866909450254680064
author	Alemanno, F. An, Q. Azzarello, P. Barbato, F. C. T. Bernardini, P. Bi, X. J. Cagnoli, I. Cai, M. S. Casilli, E. Catanzani, E. Chang, J. Chen, D. Y. Chen, J. L. Chen, Z. F. Coppin, P. Cui, M. Y. Cui, T. S. Cui, Y. X. Dai, H. T. De Benedittis, A. De Mitri, I. de Palma, F. Di Giovanni, A. Ding, Q. Dong, T. K. Dong, Z. X. Donvito, G. Droz, D. Duan, J. L. Duan, K. K. Fan, R. R. Fan, Y. Z. Fang, F. Fang, K. Feng, C. Q. Feng, L. Frieden, J. M. Fusco, P. Gao, M. Gargano, F. Gong, K. Gong, Y. Z. Guo, D. Y. Guo, J. H. Han, S. X. Hu, Y. M. Huang, G. S. Huang, X. Y. Huang, Y. Y. Ionica, M. Jiang, L. Y. Jiang, Y. Z. Jiang, W. Kong, J. Kotenko, A. Kyratzis, D. Lei, S. J. Li, W. H. Li, W. L. Li, X. Li, X. Q. Liang, Y. M. Liu, C. M. Liu, H. Liu, J. Liu, S. B. Liu, Y. Loparco, F. Luo, C. N. Ma, M. Ma, P. X. Ma, T. Ma, X. Y. Marsella, G. Mazziotta, M. N. Mo, D. Niu, X. Y. Pan, X. Parenti, A. Peng, W. X. Peng, X. Y. Perrina, C. Putti-Garcia, E. Qiao, R. Rao, J. N. Ruina, A. Sarkar, R. Savina, P. Serpolla, A. Shangguan, Z. Shen, W. H. Shen, Z. Q. Shen, Z. T. Silveri, L. Song, J. X. Stolpovskiy, M. Su, H. Su, M. Sun, H. R. Sun, Z. Y. Surdo, A. Teng, X. J. Tykhonov, A. Wang, J. Z. Wang, L. G. Wang, S. Wang, S. X. Wang, X. L. Wang, Y. Wang, Y. F. Wang, Y. Z. Wang, Z. M. Wei, D. M. Wei, J. J. Wei, Y. F. Wu, D. Wu, J. Wu, S. S. Wu, X. Xia, Z. Q. Xu, H. T. Xu, J. Xu, Z. H. Xu, Z. L. Xu, E. H. Xu, Z. Z. Xue, G. F. Yang, H. B. Yang, P. Yang, Y. Q. Yao, H. J. Yu, Y. H. Yuan, G. W. Yuan, Q. Yue, C. Zang, J. J. Zhang, S. X. Zhang, W. Z. Zhang, Yan Zhang, Yi Zhang, Y. J. Zhang, Y. L. Zhang, Y. P. Zhang, Y. Q. Zhang, Z. Zhang, Z. Y. Zhao, C. Zhao, H. Y. Zhao, X. F. Zhou, C. Y. Zhu, Y.
author_facet	Alemanno, F. An, Q. Azzarello, P. Barbato, F. C. T. Bernardini, P. Bi, X. J. Cagnoli, I. Cai, M. S. Casilli, E. Catanzani, E. Chang, J. Chen, D. Y. Chen, J. L. Chen, Z. F. Coppin, P. Cui, M. Y. Cui, T. S. Cui, Y. X. Dai, H. T. De Benedittis, A. De Mitri, I. de Palma, F. Di Giovanni, A. Ding, Q. Dong, T. K. Dong, Z. X. Donvito, G. Droz, D. Duan, J. L. Duan, K. K. Fan, R. R. Fan, Y. Z. Fang, F. Fang, K. Feng, C. Q. Feng, L. Frieden, J. M. Fusco, P. Gao, M. Gargano, F. Gong, K. Gong, Y. Z. Guo, D. Y. Guo, J. H. Han, S. X. Hu, Y. M. Huang, G. S. Huang, X. Y. Huang, Y. Y. Ionica, M. Jiang, L. Y. Jiang, Y. Z. Jiang, W. Kong, J. Kotenko, A. Kyratzis, D. Lei, S. J. Li, W. H. Li, W. L. Li, X. Li, X. Q. Liang, Y. M. Liu, C. M. Liu, H. Liu, J. Liu, S. B. Liu, Y. Loparco, F. Luo, C. N. Ma, M. Ma, P. X. Ma, T. Ma, X. Y. Marsella, G. Mazziotta, M. N. Mo, D. Niu, X. Y. Pan, X. Parenti, A. Peng, W. X. Peng, X. Y. Perrina, C. Putti-Garcia, E. Qiao, R. Rao, J. N. Ruina, A. Sarkar, R. Savina, P. Serpolla, A. Shangguan, Z. Shen, W. H. Shen, Z. Q. Shen, Z. T. Silveri, L. Song, J. X. Stolpovskiy, M. Su, H. Su, M. Sun, H. R. Sun, Z. Y. Surdo, A. Teng, X. J. Tykhonov, A. Wang, J. Z. Wang, L. G. Wang, S. Wang, S. X. Wang, X. L. Wang, Y. Wang, Y. F. Wang, Y. Z. Wang, Z. M. Wei, D. M. Wei, J. J. Wei, Y. F. Wu, D. Wu, J. Wu, S. S. Wu, X. Xia, Z. Q. Xu, H. T. Xu, J. Xu, Z. H. Xu, Z. L. Xu, E. H. Xu, Z. Z. Xue, G. F. Yang, H. B. Yang, P. Yang, Y. Q. Yao, H. J. Yu, Y. H. Yuan, G. W. Yuan, Q. Yue, C. Zang, J. J. Zhang, S. X. Zhang, W. Z. Zhang, Yan Zhang, Yi Zhang, Y. J. Zhang, Y. L. Zhang, Y. P. Zhang, Y. Q. Zhang, Z. Zhang, Z. Y. Zhao, C. Zhao, H. Y. Zhao, X. F. Zhou, C. Y. Zhu, Y.
contents	Precise direct cosmic-ray (CR) measurements provide an important probe to study the energetic particle sources in our Galaxy, and the interstellar environment through which these particles propagate. Uncertainties on hadronic models, ion-nucleon cross sections in particular, are currently the limiting factor towards obtaining more accurate CR ion flux measurements with calorimetric space-based experiments. We present an energy-dependent measurement of the inelastic cross section of protons and helium-4 nuclei (alpha particles) on a Bi$_4$Ge$_3$O$_{12}$ target, using 88 months of data collected by the DAMPE space mission. The kinetic energy range per nucleon of the measurement points ranges from 18 GeV to 9 TeV for protons, and from 5 GeV/n to 3 TeV/n for helium-4 nuclei. Our results lead to a significant improvement of the CR flux normalisation. In the case of helium-4, these results correspond to the first cross section measurements on a heavy target material at energies above 10 GeV/n.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2408_17224
institution	arXiv
publishDate	2024
record_format	arxiv
spellingShingle	Hadronic cross section measurements with the DAMPE space mission using 20GeV-10TeV cosmic-ray protons and $^4$He Alemanno, F. An, Q. Azzarello, P. Barbato, F. C. T. Bernardini, P. Bi, X. J. Cagnoli, I. Cai, M. S. Casilli, E. Catanzani, E. Chang, J. Chen, D. Y. Chen, J. L. Chen, Z. F. Coppin, P. Cui, M. Y. Cui, T. S. Cui, Y. X. Dai, H. T. De Benedittis, A. De Mitri, I. de Palma, F. Di Giovanni, A. Ding, Q. Dong, T. K. Dong, Z. X. Donvito, G. Droz, D. Duan, J. L. Duan, K. K. Fan, R. R. Fan, Y. Z. Fang, F. Fang, K. Feng, C. Q. Feng, L. Frieden, J. M. Fusco, P. Gao, M. Gargano, F. Gong, K. Gong, Y. Z. Guo, D. Y. Guo, J. H. Han, S. X. Hu, Y. M. Huang, G. S. Huang, X. Y. Huang, Y. Y. Ionica, M. Jiang, L. Y. Jiang, Y. Z. Jiang, W. Kong, J. Kotenko, A. Kyratzis, D. Lei, S. J. Li, W. H. Li, W. L. Li, X. Li, X. Q. Liang, Y. M. Liu, C. M. Liu, H. Liu, J. Liu, S. B. Liu, Y. Loparco, F. Luo, C. N. Ma, M. Ma, P. X. Ma, T. Ma, X. Y. Marsella, G. Mazziotta, M. N. Mo, D. Niu, X. Y. Pan, X. Parenti, A. Peng, W. X. Peng, X. Y. Perrina, C. Putti-Garcia, E. Qiao, R. Rao, J. N. Ruina, A. Sarkar, R. Savina, P. Serpolla, A. Shangguan, Z. Shen, W. H. Shen, Z. Q. Shen, Z. T. Silveri, L. Song, J. X. Stolpovskiy, M. Su, H. Su, M. Sun, H. R. Sun, Z. Y. Surdo, A. Teng, X. J. Tykhonov, A. Wang, J. Z. Wang, L. G. Wang, S. Wang, S. X. Wang, X. L. Wang, Y. Wang, Y. F. Wang, Y. Z. Wang, Z. M. Wei, D. M. Wei, J. J. Wei, Y. F. Wu, D. Wu, J. Wu, S. S. Wu, X. Xia, Z. Q. Xu, H. T. Xu, J. Xu, Z. H. Xu, Z. L. Xu, E. H. Xu, Z. Z. Xue, G. F. Yang, H. B. Yang, P. Yang, Y. Q. Yao, H. J. Yu, Y. H. Yuan, G. W. Yuan, Q. Yue, C. Zang, J. J. Zhang, S. X. Zhang, W. Z. Zhang, Yan Zhang, Yi Zhang, Y. J. Zhang, Y. L. Zhang, Y. P. Zhang, Y. Q. Zhang, Z. Zhang, Z. Y. Zhao, C. Zhao, H. Y. Zhao, X. F. Zhou, C. Y. Zhu, Y. High Energy Physics - Experiment Precise direct cosmic-ray (CR) measurements provide an important probe to study the energetic particle sources in our Galaxy, and the interstellar environment through which these particles propagate. Uncertainties on hadronic models, ion-nucleon cross sections in particular, are currently the limiting factor towards obtaining more accurate CR ion flux measurements with calorimetric space-based experiments. We present an energy-dependent measurement of the inelastic cross section of protons and helium-4 nuclei (alpha particles) on a Bi$_4$Ge$_3$O$_{12}$ target, using 88 months of data collected by the DAMPE space mission. The kinetic energy range per nucleon of the measurement points ranges from 18 GeV to 9 TeV for protons, and from 5 GeV/n to 3 TeV/n for helium-4 nuclei. Our results lead to a significant improvement of the CR flux normalisation. In the case of helium-4, these results correspond to the first cross section measurements on a heavy target material at energies above 10 GeV/n.
title	Hadronic cross section measurements with the DAMPE space mission using 20GeV-10TeV cosmic-ray protons and $^4$He
topic	High Energy Physics - Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2408.17224