Cover Image

Precise measurements of the cosmic ray proton energy spectrum in the "knee'' region

Fuente: arXiv

Saved in:

Bibliographic Details
Main Authors:	The LHAASO Collaboration, Cao, Zhen, Aharonian, F., Bai, Y. X., Bao, Y. W., Bastieri, D., Bi, X. J., Bi, Y. J., Bian, W., Bukevich, A. V., Cai, C. M., Cao, W. Y., Cao, Zhe, Chang, J., Chang, J. F., Chen, A. M., Chen, E. S., Chen, G. H., Chen, H. X., Chen, Liang, Chen, Long, Chen, M. J., Chen, M. L., Chen, Q. H., Chen, S., Chen, S. H., Chen, S. Z., Chen, T. L., Chen, X. B., Chen, X. J., Chen, Y., Cheng, N., Cheng, Y. D., Chu, M. C., Cui, M. Y., Cui, S. W., Cui, X. H., Cui, Y. D., Dai, B. Z., Dai, H. L., Dai, Z. G., Danzengluobu, Diao, Y. X., Dong, X. Q., Duan, K. K., Fan, J. H., Fan, Y. Z., Fang, J., Fang, J. H., Fang, K., Feng, C. F., Feng, H., Feng, L., Feng, S. H., Feng, X. T., Feng, Y., Feng, Y. L., Gabici, S., Gao, B., Gao, C. D., Gao, Q., Gao, W., Gao, W. K., Ge, M. M., Ge, T. T., Geng, L. S., Giacinti, G., Gong, G. H., Gou, Q. B., Gu, M. H., Guo, F. L., Guo, J., Guo, X. L., Guo, Y. Q., Guo, Y. Y., Han, Y. A., Hannuksela, O. A., Hasan, M., He, H. H., He, H. N., He, J. Y., He, X. Y., He, Y., Hernandez-Cadena, S., Hou, B. W., Hou, C., Hou, X., Hu, H. B., Hu, S. C., Huang, C., Huang, D. H., Huang, J. J., Huang, T. Q., Huang, W. J., Huang, X. T., Huang, X. Y., Huang, Y., Huang, Y. Y., Ji, X. L., Jia, H. Y., Jia, K., Jiang, H. B., Jiang, K., Jiang, X. W., Jiang, Z. J., Jin, M., Kaci, S., Kang, M. M., Karpikov, I., Khangulyan, D., Kuleshov, D., Kurinov, K., Li, B. B., Li, Cheng, Li, Cong, Li, D., Li, F., Li, H. B., Li, H. C., Li, Jian, Li, Jie, Li, K., Li, L., Li, R. L., Li, S. D., Li, T. Y., Li, W. L., Li, X. R., Li, Xin, Li, Y., Li, Y. Z., Li, Zhe, Li, Zhuo, Liang, E. W., Liang, Y. F., Lin, S. J., Lipari, P., Liu, B., Liu, C., Liu, D., Liu, D. B., Liu, H., Liu, H. D., Liu, J., Liu, J. L., Liu, J. R., Liu, M. Y., Liu, R. Y., Liu, S. M., Liu, W., Liu, X., Liu, Y., Liu, Y. N., Lou, Y. Q., Luo, Q., Luo, Y., Lv, H. K., Ma, B. Q., Ma, L. L., Ma, X. H., Mao, J. R., Min, Z., Mitthumsiri, W., Mou, G. B., Mu, H. J., Neronov, A., Ng, K. C. Y., Ni, M. Y., Nie, L., Ou, L. J., Pattarakijwanich, P., Pei, Z. Y., Qi, J. C., Qi, M. Y., Qin, J. J., Raza, A., Ren, C. Y., Ruffolo, D., Saiz, A., Semikoz, D., Shao, L., Shchegolev, O., Shen, Y. Z., Sheng, X. D., Shi, Z. D., Shu, F. W., Song, H. C., Stepanov, V., Su, Y., Sun, D. X., Sun, H., Sun, Q. N., Sun, X. N., Sun, Z. B., Tabasam, N. H., Takata, J., Tam, P. H. T., Tan, H. B., Tang, Q. W., Tang, R., Tang, Z. B., Tian, W. W., Tong, C. N., Wan, L. H., Wang, C., Wang, G. W., Wang, H. G., Wang, J. C., Wang, K., Wang, Kai, Wang, L. P., Wang, L. Y., Wang, R., Wang, W., Wang, X. G., Wang, X. J., Wang, X. Y., Wang, Y., Wang, Y. D., Wang, Z. H., Wang, Z. X., Wang, Zheng, Wei, D. M., Wei, J. J., Wei, Y. J., Wen, T., Weng, S. S., Wu, C. Y., Wu, H. R., Wu, Q. W., Wu, S., Wu, X. F., Wu, Y. S., Xi, S. Q., Xia, J., Xia, J. J., Xiang, G. M., Xiao, D. X., Xiao, G., Xin, Y. L., Xing, Y., Xiong, D. R., Xiong, Z., Xu, D. L., Xu, R. F., Xu, R. X., Xu, W. L., Xue, L., Yan, D. H., Yan, T., Yang, C. W., Yang, C. Y., Yang, F. F., Yang, L. L., Yang, M. J., Yang, R. Z., Yang, W. X., Yang, Z. H., Yao, Z. G., Ye, X. A., Yin, L. Q., Yin, N., You, X. H., You, Z. Y., Yuan, Q., Yue, H., Zeng, H. D., Zeng, T. X., Zeng, W., Zeng, X. T., Zha, M., Zhang, B. B., Zhang, B. T., Zhang, C., Zhang, F., Zhang, H., Zhang, H. M., Zhang, H. Y., Zhang, J. L., Zhang, Li, Zhang, P. F., Zhang, P. P., Zhang, R., Zhang, S. R., Zhang, S. S., Zhang, W. Y., Zhang, X., Zhang, X. P., Zhang, Yi, Zhang, Yong, Zhang, Z. P., Zhao, J., Zhao, L., Zhao, L. Z., Zhao, S. P., Zhao, X. H., Zhao, Z. H., Zheng, F., Zhong, W. J., Zhou, B., Zhou, H., Zhou, J. N., Zhou, M., Zhou, P., Zhou, R., Zhou, X. X., Zhu, B. Y., Zhu, C. G., Zhu, F. R., Zhu, H., Zhu, K. J., Zou, Y. C., Zuo, X.
Format:	Preprint
Published:	2025
Subjects:	High Energy Astrophysical Phenomena High Energy Physics - Experiment
Online Access:	Acceder al recurso
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!

_version_	1866908731498823680
author	The LHAASO Collaboration Cao, Zhen Aharonian, F. Bai, Y. X. Bao, Y. W. Bastieri, D. Bi, X. J. Bi, Y. J. Bian, W. Bukevich, A. V. Cai, C. M. Cao, W. Y. Cao, Zhe Chang, J. Chang, J. F. Chen, A. M. Chen, E. S. Chen, G. H. Chen, H. X. Chen, Liang Chen, Long Chen, M. J. Chen, M. L. Chen, Q. H. Chen, S. Chen, S. H. Chen, S. Z. Chen, T. L. Chen, X. B. Chen, X. J. Chen, Y. Cheng, N. Cheng, Y. D. Chu, M. C. Cui, M. Y. Cui, S. W. Cui, X. H. Cui, Y. D. Dai, B. Z. Dai, H. L. Dai, Z. G. Danzengluobu Diao, Y. X. Dong, X. Q. Duan, K. K. Fan, J. H. Fan, Y. Z. Fang, J. Fang, J. H. Fang, K. Feng, C. F. Feng, H. Feng, L. Feng, S. H. Feng, X. T. Feng, Y. Feng, Y. L. Gabici, S. Gao, B. Gao, C. D. Gao, Q. Gao, W. Gao, W. K. Ge, M. M. Ge, T. T. Geng, L. S. Giacinti, G. Gong, G. H. Gou, Q. B. Gu, M. H. Guo, F. L. Guo, J. Guo, X. L. Guo, Y. Q. Guo, Y. Y. Han, Y. A. Hannuksela, O. A. Hasan, M. He, H. H. He, H. N. He, J. Y. He, X. Y. He, Y. Hernandez-Cadena, S. Hou, B. W. Hou, C. Hou, X. Hu, H. B. Hu, S. C. Huang, C. Huang, D. H. Huang, J. J. Huang, T. Q. Huang, W. J. Huang, X. T. Huang, X. Y. Huang, Y. Huang, Y. Y. Ji, X. L. Jia, H. Y. Jia, K. Jiang, H. B. Jiang, K. Jiang, X. W. Jiang, Z. J. Jin, M. Kaci, S. Kang, M. M. Karpikov, I. Khangulyan, D. Kuleshov, D. Kurinov, K. Li, B. B. Li, Cheng Li, Cong Li, D. Li, F. Li, H. B. Li, H. C. Li, Jian Li, Jie Li, K. Li, L. Li, R. L. Li, S. D. Li, T. Y. Li, W. L. Li, X. R. Li, Xin Li, Y. Li, Y. Z. Li, Zhe Li, Zhuo Liang, E. W. Liang, Y. F. Lin, S. J. Lipari, P. Liu, B. Liu, C. Liu, D. Liu, D. B. Liu, H. Liu, H. D. Liu, J. Liu, J. L. Liu, J. R. Liu, M. Y. Liu, R. Y. Liu, S. M. Liu, W. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. N. Lou, Y. Q. Luo, Q. Luo, Y. Lv, H. K. Ma, B. Q. Ma, L. L. Ma, X. H. Mao, J. R. Min, Z. Mitthumsiri, W. Mou, G. B. Mu, H. J. Neronov, A. Ng, K. C. Y. Ni, M. Y. Nie, L. Ou, L. J. Pattarakijwanich, P. Pei, Z. Y. Qi, J. C. Qi, M. Y. Qin, J. J. Raza, A. Ren, C. Y. Ruffolo, D. Saiz, A. Semikoz, D. Shao, L. Shchegolev, O. Shen, Y. Z. Sheng, X. D. Shi, Z. D. Shu, F. W. Song, H. C. Stepanov, V. Su, Y. Sun, D. X. Sun, H. Sun, Q. N. Sun, X. N. Sun, Z. B. Tabasam, N. H. Takata, J. Tam, P. H. T. Tan, H. B. Tang, Q. W. Tang, R. Tang, Z. B. Tian, W. W. Tong, C. N. Wan, L. H. Wang, C. Wang, G. W. Wang, H. G. Wang, J. C. Wang, K. Wang, Kai Wang, Kai Wang, L. P. Wang, L. Y. Wang, L. Y. Wang, R. Wang, W. Wang, X. G. Wang, X. J. Wang, X. Y. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Z. H. Wang, Z. X. Wang, Zheng Wei, D. M. Wei, J. J. Wei, Y. J. Wen, T. Weng, S. S. Wu, C. Y. Wu, H. R. Wu, Q. W. Wu, S. Wu, X. F. Wu, Y. S. Xi, S. Q. Xia, J. Xia, J. J. Xiang, G. M. Xiao, D. X. Xiao, G. Xin, Y. L. Xing, Y. Xiong, D. R. Xiong, Z. Xu, D. L. Xu, R. F. Xu, R. X. Xu, W. L. Xue, L. Yan, D. H. Yan, T. Yang, C. W. Yang, C. Y. Yang, F. F. Yang, L. L. Yang, M. J. Yang, R. Z. Yang, W. X. Yang, Z. H. Yao, Z. G. Ye, X. A. Yin, L. Q. Yin, N. You, X. H. You, Z. Y. Yuan, Q. Yue, H. Zeng, H. D. Zeng, T. X. Zeng, W. Zeng, X. T. Zha, M. Zhang, B. B. Zhang, B. T. Zhang, C. Zhang, F. Zhang, H. Zhang, H. M. Zhang, H. Y. Zhang, J. L. Zhang, Li Zhang, P. F. Zhang, P. P. Zhang, R. Zhang, S. R. Zhang, S. S. Zhang, W. Y. Zhang, X. Zhang, X. P. Zhang, Yi Zhang, Yong Zhang, Z. P. Zhao, J. Zhao, L. Zhao, L. Z. Zhao, S. P. Zhao, X. H. Zhao, Z. H. Zheng, F. Zhong, W. J. Zhou, B. Zhou, H. Zhou, J. N. Zhou, M. Zhou, P. Zhou, R. Zhou, X. X. Zhou, X. X. Zhu, B. Y. Zhu, C. G. Zhu, F. R. Zhu, H. Zhu, K. J. Zou, Y. C. Zuo, X.
author_facet	The LHAASO Collaboration Cao, Zhen Aharonian, F. Bai, Y. X. Bao, Y. W. Bastieri, D. Bi, X. J. Bi, Y. J. Bian, W. Bukevich, A. V. Cai, C. M. Cao, W. Y. Cao, Zhe Chang, J. Chang, J. F. Chen, A. M. Chen, E. S. Chen, G. H. Chen, H. X. Chen, Liang Chen, Long Chen, M. J. Chen, M. L. Chen, Q. H. Chen, S. Chen, S. H. Chen, S. Z. Chen, T. L. Chen, X. B. Chen, X. J. Chen, Y. Cheng, N. Cheng, Y. D. Chu, M. C. Cui, M. Y. Cui, S. W. Cui, X. H. Cui, Y. D. Dai, B. Z. Dai, H. L. Dai, Z. G. Danzengluobu Diao, Y. X. Dong, X. Q. Duan, K. K. Fan, J. H. Fan, Y. Z. Fang, J. Fang, J. H. Fang, K. Feng, C. F. Feng, H. Feng, L. Feng, S. H. Feng, X. T. Feng, Y. Feng, Y. L. Gabici, S. Gao, B. Gao, C. D. Gao, Q. Gao, W. Gao, W. K. Ge, M. M. Ge, T. T. Geng, L. S. Giacinti, G. Gong, G. H. Gou, Q. B. Gu, M. H. Guo, F. L. Guo, J. Guo, X. L. Guo, Y. Q. Guo, Y. Y. Han, Y. A. Hannuksela, O. A. Hasan, M. He, H. H. He, H. N. He, J. Y. He, X. Y. He, Y. Hernandez-Cadena, S. Hou, B. W. Hou, C. Hou, X. Hu, H. B. Hu, S. C. Huang, C. Huang, D. H. Huang, J. J. Huang, T. Q. Huang, W. J. Huang, X. T. Huang, X. Y. Huang, Y. Huang, Y. Y. Ji, X. L. Jia, H. Y. Jia, K. Jiang, H. B. Jiang, K. Jiang, X. W. Jiang, Z. J. Jin, M. Kaci, S. Kang, M. M. Karpikov, I. Khangulyan, D. Kuleshov, D. Kurinov, K. Li, B. B. Li, Cheng Li, Cong Li, D. Li, F. Li, H. B. Li, H. C. Li, Jian Li, Jie Li, K. Li, L. Li, R. L. Li, S. D. Li, T. Y. Li, W. L. Li, X. R. Li, Xin Li, Y. Li, Y. Z. Li, Zhe Li, Zhuo Liang, E. W. Liang, Y. F. Lin, S. J. Lipari, P. Liu, B. Liu, C. Liu, D. Liu, D. B. Liu, H. Liu, H. D. Liu, J. Liu, J. L. Liu, J. R. Liu, M. Y. Liu, R. Y. Liu, S. M. Liu, W. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. N. Lou, Y. Q. Luo, Q. Luo, Y. Lv, H. K. Ma, B. Q. Ma, L. L. Ma, X. H. Mao, J. R. Min, Z. Mitthumsiri, W. Mou, G. B. Mu, H. J. Neronov, A. Ng, K. C. Y. Ni, M. Y. Nie, L. Ou, L. J. Pattarakijwanich, P. Pei, Z. Y. Qi, J. C. Qi, M. Y. Qin, J. J. Raza, A. Ren, C. Y. Ruffolo, D. Saiz, A. Semikoz, D. Shao, L. Shchegolev, O. Shen, Y. Z. Sheng, X. D. Shi, Z. D. Shu, F. W. Song, H. C. Stepanov, V. Su, Y. Sun, D. X. Sun, H. Sun, Q. N. Sun, X. N. Sun, Z. B. Tabasam, N. H. Takata, J. Tam, P. H. T. Tan, H. B. Tang, Q. W. Tang, R. Tang, Z. B. Tian, W. W. Tong, C. N. Wan, L. H. Wang, C. Wang, G. W. Wang, H. G. Wang, J. C. Wang, K. Wang, Kai Wang, Kai Wang, L. P. Wang, L. Y. Wang, L. Y. Wang, R. Wang, W. Wang, X. G. Wang, X. J. Wang, X. Y. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Z. H. Wang, Z. X. Wang, Zheng Wei, D. M. Wei, J. J. Wei, Y. J. Wen, T. Weng, S. S. Wu, C. Y. Wu, H. R. Wu, Q. W. Wu, S. Wu, X. F. Wu, Y. S. Xi, S. Q. Xia, J. Xia, J. J. Xiang, G. M. Xiao, D. X. Xiao, G. Xin, Y. L. Xing, Y. Xiong, D. R. Xiong, Z. Xu, D. L. Xu, R. F. Xu, R. X. Xu, W. L. Xue, L. Yan, D. H. Yan, T. Yang, C. W. Yang, C. Y. Yang, F. F. Yang, L. L. Yang, M. J. Yang, R. Z. Yang, W. X. Yang, Z. H. Yao, Z. G. Ye, X. A. Yin, L. Q. Yin, N. You, X. H. You, Z. Y. Yuan, Q. Yue, H. Zeng, H. D. Zeng, T. X. Zeng, W. Zeng, X. T. Zha, M. Zhang, B. B. Zhang, B. T. Zhang, C. Zhang, F. Zhang, H. Zhang, H. M. Zhang, H. Y. Zhang, J. L. Zhang, Li Zhang, P. F. Zhang, P. P. Zhang, R. Zhang, S. R. Zhang, S. S. Zhang, W. Y. Zhang, X. Zhang, X. P. Zhang, Yi Zhang, Yong Zhang, Z. P. Zhao, J. Zhao, L. Zhao, L. Z. Zhao, S. P. Zhao, X. H. Zhao, Z. H. Zheng, F. Zhong, W. J. Zhou, B. Zhou, H. Zhou, J. N. Zhou, M. Zhou, P. Zhou, R. Zhou, X. X. Zhou, X. X. Zhu, B. Y. Zhu, C. G. Zhu, F. R. Zhu, H. Zhu, K. J. Zou, Y. C. Zuo, X.
contents	We report the high-purity identification of cosmic-ray (CR) protons and a precise measurement of their energy spectrum from 0.15 to 12 PeV using the Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO). Abundant event statistics, combined with the simultaneous detection of electrons/photons, muons, and Cherenkov light in air showers, enable spectroscopic measurements with statistical and systematic precision comparable to satellite data at lower energies. The proton spectrum shows significant hardening relative to low-energy extrapolations, culminating at 3 PeV, followed by sharp softening. This distinct spectral structure closely aligned with the knee in the all-particle spectrum points to the emergence of a new CR component at PeV energies that might be linked to the dozens of PeVatrons recently discovered by LHAASO, and offers crucial clues to the origin of Galactic cosmic rays.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2505_14447
institution	arXiv
publishDate	2025
record_format	arxiv
spellingShingle	Precise measurements of the cosmic ray proton energy spectrum in the "knee'' region The LHAASO Collaboration Cao, Zhen Aharonian, F. Bai, Y. X. Bao, Y. W. Bastieri, D. Bi, X. J. Bi, Y. J. Bian, W. Bukevich, A. V. Cai, C. M. Cao, W. Y. Cao, Zhe Chang, J. Chang, J. F. Chen, A. M. Chen, E. S. Chen, G. H. Chen, H. X. Chen, Liang Chen, Long Chen, M. J. Chen, M. L. Chen, Q. H. Chen, S. Chen, S. H. Chen, S. Z. Chen, T. L. Chen, X. B. Chen, X. J. Chen, Y. Cheng, N. Cheng, Y. D. Chu, M. C. Cui, M. Y. Cui, S. W. Cui, X. H. Cui, Y. D. Dai, B. Z. Dai, H. L. Dai, Z. G. Danzengluobu Diao, Y. X. Dong, X. Q. Duan, K. K. Fan, J. H. Fan, Y. Z. Fang, J. Fang, J. H. Fang, K. Feng, C. F. Feng, H. Feng, L. Feng, S. H. Feng, X. T. Feng, Y. Feng, Y. L. Gabici, S. Gao, B. Gao, C. D. Gao, Q. Gao, W. Gao, W. K. Ge, M. M. Ge, T. T. Geng, L. S. Giacinti, G. Gong, G. H. Gou, Q. B. Gu, M. H. Guo, F. L. Guo, J. Guo, X. L. Guo, Y. Q. Guo, Y. Y. Han, Y. A. Hannuksela, O. A. Hasan, M. He, H. H. He, H. N. He, J. Y. He, X. Y. He, Y. Hernandez-Cadena, S. Hou, B. W. Hou, C. Hou, X. Hu, H. B. Hu, S. C. Huang, C. Huang, D. H. Huang, J. J. Huang, T. Q. Huang, W. J. Huang, X. T. Huang, X. Y. Huang, Y. Huang, Y. Y. Ji, X. L. Jia, H. Y. Jia, K. Jiang, H. B. Jiang, K. Jiang, X. W. Jiang, Z. J. Jin, M. Kaci, S. Kang, M. M. Karpikov, I. Khangulyan, D. Kuleshov, D. Kurinov, K. Li, B. B. Li, Cheng Li, Cong Li, D. Li, F. Li, H. B. Li, H. C. Li, Jian Li, Jie Li, K. Li, L. Li, R. L. Li, S. D. Li, T. Y. Li, W. L. Li, X. R. Li, Xin Li, Y. Li, Y. Z. Li, Zhe Li, Zhuo Liang, E. W. Liang, Y. F. Lin, S. J. Lipari, P. Liu, B. Liu, C. Liu, D. Liu, D. B. Liu, H. Liu, H. D. Liu, J. Liu, J. L. Liu, J. R. Liu, M. Y. Liu, R. Y. Liu, S. M. Liu, W. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. N. Lou, Y. Q. Luo, Q. Luo, Y. Lv, H. K. Ma, B. Q. Ma, L. L. Ma, X. H. Mao, J. R. Min, Z. Mitthumsiri, W. Mou, G. B. Mu, H. J. Neronov, A. Ng, K. C. Y. Ni, M. Y. Nie, L. Ou, L. J. Pattarakijwanich, P. Pei, Z. Y. Qi, J. C. Qi, M. Y. Qin, J. J. Raza, A. Ren, C. Y. Ruffolo, D. Saiz, A. Semikoz, D. Shao, L. Shchegolev, O. Shen, Y. Z. Sheng, X. D. Shi, Z. D. Shu, F. W. Song, H. C. Stepanov, V. Su, Y. Sun, D. X. Sun, H. Sun, Q. N. Sun, X. N. Sun, Z. B. Tabasam, N. H. Takata, J. Tam, P. H. T. Tan, H. B. Tang, Q. W. Tang, R. Tang, Z. B. Tian, W. W. Tong, C. N. Wan, L. H. Wang, C. Wang, G. W. Wang, H. G. Wang, J. C. Wang, K. Wang, Kai Wang, Kai Wang, L. P. Wang, L. Y. Wang, L. Y. Wang, R. Wang, W. Wang, X. G. Wang, X. J. Wang, X. Y. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Z. H. Wang, Z. X. Wang, Zheng Wei, D. M. Wei, J. J. Wei, Y. J. Wen, T. Weng, S. S. Wu, C. Y. Wu, H. R. Wu, Q. W. Wu, S. Wu, X. F. Wu, Y. S. Xi, S. Q. Xia, J. Xia, J. J. Xiang, G. M. Xiao, D. X. Xiao, G. Xin, Y. L. Xing, Y. Xiong, D. R. Xiong, Z. Xu, D. L. Xu, R. F. Xu, R. X. Xu, W. L. Xue, L. Yan, D. H. Yan, T. Yang, C. W. Yang, C. Y. Yang, F. F. Yang, L. L. Yang, M. J. Yang, R. Z. Yang, W. X. Yang, Z. H. Yao, Z. G. Ye, X. A. Yin, L. Q. Yin, N. You, X. H. You, Z. Y. Yuan, Q. Yue, H. Zeng, H. D. Zeng, T. X. Zeng, W. Zeng, X. T. Zha, M. Zhang, B. B. Zhang, B. T. Zhang, C. Zhang, F. Zhang, H. Zhang, H. M. Zhang, H. Y. Zhang, J. L. Zhang, Li Zhang, P. F. Zhang, P. P. Zhang, R. Zhang, S. R. Zhang, S. S. Zhang, W. Y. Zhang, X. Zhang, X. P. Zhang, Yi Zhang, Yong Zhang, Z. P. Zhao, J. Zhao, L. Zhao, L. Z. Zhao, S. P. Zhao, X. H. Zhao, Z. H. Zheng, F. Zhong, W. J. Zhou, B. Zhou, H. Zhou, J. N. Zhou, M. Zhou, P. Zhou, R. Zhou, X. X. Zhou, X. X. Zhu, B. Y. Zhu, C. G. Zhu, F. R. Zhu, H. Zhu, K. J. Zou, Y. C. Zuo, X. High Energy Astrophysical Phenomena High Energy Physics - Experiment We report the high-purity identification of cosmic-ray (CR) protons and a precise measurement of their energy spectrum from 0.15 to 12 PeV using the Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO). Abundant event statistics, combined with the simultaneous detection of electrons/photons, muons, and Cherenkov light in air showers, enable spectroscopic measurements with statistical and systematic precision comparable to satellite data at lower energies. The proton spectrum shows significant hardening relative to low-energy extrapolations, culminating at 3 PeV, followed by sharp softening. This distinct spectral structure closely aligned with the knee in the all-particle spectrum points to the emergence of a new CR component at PeV energies that might be linked to the dozens of PeVatrons recently discovered by LHAASO, and offers crucial clues to the origin of Galactic cosmic rays.
title	Precise measurements of the cosmic ray proton energy spectrum in the "knee'' region
topic	High Energy Astrophysical Phenomena High Energy Physics - Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2505.14447