Saved in:
Bibliographic Details
Main Authors: LHAASO Collaboration, Cao, Zhen, Aharonian, F., Bai, Y. X., Bao, Y. W., Bastieri, D., Bi, X. J., Bi, Y. J., Bian, W., Blunier, J., Bukevich, A. V., Cai, C. M., Cai, Y. Y., Cao, W. Y., Cao, Zhe, Chang, J., Chang, J. F., Chen, E. S., Chen, G. H., Chen, H. K., Chen, L. F., 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, X. P., Chen, Y., Cheng, N., Cheng, Q. Y., Cheng, Y. D., 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, A. J., 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, 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, K. J., Guo, X. L., Guo, Y. Q., Guo, Y. Y., Han, R. P., Hannuksela, O. A., Hasan, M., He, H. H., He, H. N., He, J. Y., He, X. Y., He, Y., Hernández-Cadena, S., Hou, B. W., Hou, C., Hou, X., Hu, H. B., Hu, S. C., Huang, C., Huang, D. H., Huang, J. J., Huang, X. L., Huang, X. T., Huang, X. Y., Huang, Y., Huang, Y. Y., Inventar, A., 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, 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, Y., 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, 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., Maliy, I. O., Mao, J. R., Min, Z., Mitthumsiri, W., Mizuno, Y., Mou, G. B., Neronov, A., Ng, K. C. Y., Ni, M. Y., Nie, L., Ou, L. J., Ou, Z. W., Pattarakijwanich, P., Pei, Z. Y., Peng, D. Y., Qi, J. C., Qi, M. Y., Qin, J. J., Qu, D., Raza, A., Ren, C. Y., Ruffolo, D., Sáiz, A., Savchenko, D., Semikoz, D., Shao, L., Shchegolev, O., Shen, Y. Z., Sheng, X. D., Shi, Z. D., Shu, F. W., Song, H. C., Su, Y., Sun, D. X., Sun, H., Sun, J. X., 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, D. H., 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., Xiao, Y. F., Xin, Y. L., Xing, H. D., Xing, Y., Xiong, D. R., Xu, B. N., Xu, C. Y., Xu, D. L., Xu, R. F., Xu, R. X., Xu, S. S., 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, H., Zhang, H. M., Zhang, H. Y., Zhang, J. L., Zhang, J. Y., Zhang, Li, Zhang, P. F., Zhang, R., Zhang, S. R., Zhang, S. S., Zhang, S. Y., Zhang, W., 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., Zheng, T. C., 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:
Online Access:https://arxiv.org/abs/2511.05013
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
_version_ 1866914436469489664
author LHAASO Collaboration
Cao, Zhen
Aharonian, F.
Bai, Y. X.
Bao, Y. W.
Bastieri, D.
Bi, X. J.
Bi, Y. J.
Bian, W.
Blunier, J.
Bukevich, A. V.
Cai, C. M.
Cai, Y. Y.
Cao, W. Y.
Cao, Zhe
Chang, J.
Chang, J. F.
Chen, E. S.
Chen, G. H.
Chen, H. K.
Chen, L. F.
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, X. P.
Chen, Y.
Cheng, N.
Cheng, Q. Y.
Cheng, Y. D.
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, A. J.
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, 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, K. J.
Guo, X. L.
Guo, Y. Q.
Guo, Y. Y.
Han, R. P.
Hannuksela, O. A.
Hasan, M.
He, H. H.
He, H. N.
He, J. Y.
He, X. Y.
He, Y.
Hernández-Cadena, S.
Hou, B. W.
Hou, C.
Hou, X.
Hu, H. B.
Hu, S. C.
Huang, C.
Huang, D. H.
Huang, J. J.
Huang, X. L.
Huang, X. T.
Huang, X. Y.
Huang, Y.
Huang, Y. Y.
Inventar, A.
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, 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, Y.
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, 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.
Maliy, I. O.
Mao, J. R.
Min, Z.
Mitthumsiri, W.
Mizuno, Y.
Mou, G. B.
Neronov, A.
Ng, K. C. Y.
Ni, M. Y.
Nie, L.
Ou, L. J.
Ou, Z. W.
Pattarakijwanich, P.
Pei, Z. Y.
Peng, D. Y.
Qi, J. C.
Qi, M. Y.
Qin, J. J.
Qu, D.
Raza, A.
Ren, C. Y.
Ruffolo, D.
Sáiz, A.
Savchenko, D.
Semikoz, D.
Shao, L.
Shchegolev, O.
Shen, Y. Z.
Sheng, X. D.
Shi, Z. D.
Shu, F. W.
Song, H. C.
Su, Y.
Sun, D. X.
Sun, H.
Sun, J. X.
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, D. H.
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.
Xiao, Y. F.
Xin, Y. L.
Xing, H. D.
Xing, Y.
Xiong, D. R.
Xu, B. N.
Xu, C. Y.
Xu, D. L.
Xu, R. F.
Xu, R. X.
Xu, S. S.
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, H.
Zhang, H. M.
Zhang, H. Y.
Zhang, J. L.
Zhang, J. Y.
Zhang, Li
Zhang, P. F.
Zhang, R.
Zhang, S. R.
Zhang, S. S.
Zhang, S. Y.
Zhang, W.
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.
Zheng, T. C.
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 LHAASO Collaboration
Cao, Zhen
Aharonian, F.
Bai, Y. X.
Bao, Y. W.
Bastieri, D.
Bi, X. J.
Bi, Y. J.
Bian, W.
Blunier, J.
Bukevich, A. V.
Cai, C. M.
Cai, Y. Y.
Cao, W. Y.
Cao, Zhe
Chang, J.
Chang, J. F.
Chen, E. S.
Chen, G. H.
Chen, H. K.
Chen, L. F.
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, X. P.
Chen, Y.
Cheng, N.
Cheng, Q. Y.
Cheng, Y. D.
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, A. J.
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, 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, K. J.
Guo, X. L.
Guo, Y. Q.
Guo, Y. Y.
Han, R. P.
Hannuksela, O. A.
Hasan, M.
He, H. H.
He, H. N.
He, J. Y.
He, X. Y.
He, Y.
Hernández-Cadena, S.
Hou, B. W.
Hou, C.
Hou, X.
Hu, H. B.
Hu, S. C.
Huang, C.
Huang, D. H.
Huang, J. J.
Huang, X. L.
Huang, X. T.
Huang, X. Y.
Huang, Y.
Huang, Y. Y.
Inventar, A.
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, 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, Y.
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, 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.
Maliy, I. O.
Mao, J. R.
Min, Z.
Mitthumsiri, W.
Mizuno, Y.
Mou, G. B.
Neronov, A.
Ng, K. C. Y.
Ni, M. Y.
Nie, L.
Ou, L. J.
Ou, Z. W.
Pattarakijwanich, P.
Pei, Z. Y.
Peng, D. Y.
Qi, J. C.
Qi, M. Y.
Qin, J. J.
Qu, D.
Raza, A.
Ren, C. Y.
Ruffolo, D.
Sáiz, A.
Savchenko, D.
Semikoz, D.
Shao, L.
Shchegolev, O.
Shen, Y. Z.
Sheng, X. D.
Shi, Z. D.
Shu, F. W.
Song, H. C.
Su, Y.
Sun, D. X.
Sun, H.
Sun, J. X.
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, D. H.
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.
Xiao, Y. F.
Xin, Y. L.
Xing, H. D.
Xing, Y.
Xiong, D. R.
Xu, B. N.
Xu, C. Y.
Xu, D. L.
Xu, R. F.
Xu, R. X.
Xu, S. S.
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, H.
Zhang, H. M.
Zhang, H. Y.
Zhang, J. L.
Zhang, J. Y.
Zhang, Li
Zhang, P. F.
Zhang, R.
Zhang, S. R.
Zhang, S. S.
Zhang, S. Y.
Zhang, W.
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.
Zheng, T. C.
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 a measurement of the cosmic ray helium energy spectrum in the energy interval 0.16 -- 13~PeV, derived by subtracting the proton spectrum from the light component~(proton and helium) spectrum obtained with observations made by the Large High Altitude Air Shower Observatory~(LHAASO) under a consistent energy scale. The helium spectrum shows a significant hardening centered at $E \simeq$ 1.1~PeV, followed by a softening at $\sim$ 7 PeV, indicating the appearance of a helium `knee'. Comparing the proton and helium spectra in the LHAASO energy range reveals some remarkable facts. In the lower part of this range, in contrast to the behavior at lower energies, the helium spectrum is significantly softer than the proton spectrum. This results in protons overtaking helium nuclei and becoming the largest cosmic ray component at $E \simeq$ 0.7 PeV. A second crossing of the two spectra is observed at $E \simeq$ 5 PeV, above the proton knee, when helium nuclei overtake protons to become the largest cosmic ray component again. These results have important implications for our understanding of the Galactic cosmic ray sources.
format Preprint
id arxiv_https___arxiv_org_abs_2511_05013
institution arXiv
publishDate 2025
record_format arxiv
spellingShingle Precise Measurement of the Cosmic Ray Helium Spectrum above 0.1 PeV
LHAASO Collaboration
Cao, Zhen
Aharonian, F.
Bai, Y. X.
Bao, Y. W.
Bastieri, D.
Bi, X. J.
Bi, Y. J.
Bian, W.
Blunier, J.
Bukevich, A. V.
Cai, C. M.
Cai, Y. Y.
Cao, W. Y.
Cao, Zhe
Chang, J.
Chang, J. F.
Chen, E. S.
Chen, G. H.
Chen, H. K.
Chen, L. F.
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, X. P.
Chen, Y.
Cheng, N.
Cheng, Q. Y.
Cheng, Y. D.
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, A. J.
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, 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, K. J.
Guo, X. L.
Guo, Y. Q.
Guo, Y. Y.
Han, R. P.
Hannuksela, O. A.
Hasan, M.
He, H. H.
He, H. N.
He, J. Y.
He, X. Y.
He, Y.
Hernández-Cadena, S.
Hou, B. W.
Hou, C.
Hou, X.
Hu, H. B.
Hu, S. C.
Huang, C.
Huang, D. H.
Huang, J. J.
Huang, X. L.
Huang, X. T.
Huang, X. Y.
Huang, Y.
Huang, Y. Y.
Inventar, A.
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, 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, Y.
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, 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.
Maliy, I. O.
Mao, J. R.
Min, Z.
Mitthumsiri, W.
Mizuno, Y.
Mou, G. B.
Neronov, A.
Ng, K. C. Y.
Ni, M. Y.
Nie, L.
Ou, L. J.
Ou, Z. W.
Pattarakijwanich, P.
Pei, Z. Y.
Peng, D. Y.
Qi, J. C.
Qi, M. Y.
Qin, J. J.
Qu, D.
Raza, A.
Ren, C. Y.
Ruffolo, D.
Sáiz, A.
Savchenko, D.
Semikoz, D.
Shao, L.
Shchegolev, O.
Shen, Y. Z.
Sheng, X. D.
Shi, Z. D.
Shu, F. W.
Song, H. C.
Su, Y.
Sun, D. X.
Sun, H.
Sun, J. X.
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, D. H.
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.
Xiao, Y. F.
Xin, Y. L.
Xing, H. D.
Xing, Y.
Xiong, D. R.
Xu, B. N.
Xu, C. Y.
Xu, D. L.
Xu, R. F.
Xu, R. X.
Xu, S. S.
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, H.
Zhang, H. M.
Zhang, H. Y.
Zhang, J. L.
Zhang, J. Y.
Zhang, Li
Zhang, P. F.
Zhang, R.
Zhang, S. R.
Zhang, S. S.
Zhang, S. Y.
Zhang, W.
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.
Zheng, T. C.
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
We report a measurement of the cosmic ray helium energy spectrum in the energy interval 0.16 -- 13~PeV, derived by subtracting the proton spectrum from the light component~(proton and helium) spectrum obtained with observations made by the Large High Altitude Air Shower Observatory~(LHAASO) under a consistent energy scale. The helium spectrum shows a significant hardening centered at $E \simeq$ 1.1~PeV, followed by a softening at $\sim$ 7 PeV, indicating the appearance of a helium `knee'. Comparing the proton and helium spectra in the LHAASO energy range reveals some remarkable facts. In the lower part of this range, in contrast to the behavior at lower energies, the helium spectrum is significantly softer than the proton spectrum. This results in protons overtaking helium nuclei and becoming the largest cosmic ray component at $E \simeq$ 0.7 PeV. A second crossing of the two spectra is observed at $E \simeq$ 5 PeV, above the proton knee, when helium nuclei overtake protons to become the largest cosmic ray component again. These results have important implications for our understanding of the Galactic cosmic ray sources.
title Precise Measurement of the Cosmic Ray Helium Spectrum above 0.1 PeV
topic High Energy Astrophysical Phenomena
url https://arxiv.org/abs/2511.05013