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POLITECNICO DI BARI - Catalogo dei prodotti della Ricerca
Recent accurate measurements of cosmic-ray (CR) species by ATIC-2, CREAM, and PAMELA reveal an unexpected hardening in the proton and He spectra above a few hundred GeV, a gradual softening of the spectra just below a few hundred GeV, and a harder spectrum of He compared to that of protons. These newly discovered features may offer a clue to the origin of high-energy CRs. We use the Fermi Large Area Telescope observations of the gamma-ray emission from Earth's limb for an indirect measurement of the local spectrum of CR protons in the energy range similar to 90 GeV-6 TeV (derived from a photon energy range 15 GeV-1 TeV). Our analysis shows that single power law and broken power law spectra fit the data equally well and yield a proton spectrum with index 2.68 +/- 0.04 and 2.61 +/- 0.08 above similar to 200 GeV, respectively.
Inferred Cosmic-Ray Spectrum from Fermi Large Area Telescope gamma-Ray Observations of Earth's Limb / Ackermann, M.; Ajello, M.; Albert, A.; Allafort, A.; Baldini, L.; Barbiellini, G.; Bastieri, D.; Bechtol, K.; Bellazzini, R.; Blandford, R. D.; Bloom, E. D.; Bonamente, E.; Bottacini, E.; Bouvier, A.; Brandt, T. J.; Brigida, M.; Bruel, P.; Buehler, R.; Buson, S.; Caliandro, G. A.; Cameron, R. A.; Caraveo, P. A.; Cecchi, C.; Charles, E.; Chaves, R. C. G.; Chekhtman, A.; Chiang, J.; Chiaro, G.; Ciprini, S.; Claus, R.; Cohen Tanugi, J.; Conrad, J.; Cutini, S.; Dalton, M.; D'Ammando, F.; de Angelis, A.; de Palma, F.; Dermer, C. D.; Digel, S. W.; Di Venere, L.; do Couto, e. Silva E.; Drell, P. S.; Drlica Wagner, A.; Favuzzi, Cecilia; Fegan, S. J.; Ferrara, E. C.; Focke, W. B.; Franckowiak, A.; Fukazawa, Y.; Funk, S.; Fusco, P.; Gargano, F.; Gasparrini, D.; Germani, S.; Giglietto, Nicola; Giordano, F.; Giroletti, M.; Glanzman, T.; Godfrey, G.; Gomez Vargas, G. A.; Grenier, I. A.; Grove, J. E.; Guiriec, S.; Gustafsson, M.; Hadasch, D.; Hanabata, Y.; Harding, A. K.; Hayashida, M.; Hayashi, K.; Hewitt, J. W.; Horan, D.; Hou, X.; Hughes, R. E.; Inoue, Y.; Jackson, M. S.; Jogler, T.; Johannesson, G.; Johnson, A. S.; Kamae, T.; Kawano, T.; Knoedlseder, J.; Kuss, M.; Lande, J.; Larsson, S.; Latronico, L.; Longo, F.; Loparco, F.; Lovellette, M. N.; Lubrano, P.; Mayer, M.; Mazziotta, M. N.; Mcenery, J. E.; Mehault, J.; Michelson, P. F.; Mitthumsiri, W.; Mizuno, T.; Moiseev, A. A.; Monte, C.; Monzani, M. E.; Morselli, A.; Moskalenko, I. V.; Murgia, S.; Nemmen, R.; Nuss, E.; Ohsugi, T.; Okumura, A.; Orienti, M.; Orlando, E.; Ormes, J. F.; Paneque, D.; Panetta, J. H.; Perkins, J. S.; Pesce Rollins, M.; Piron, F.; Pivato, G.; Porter, T. A.; Raino, S.; Rando, R.; Razzano, M.; Razzaque, S.; Reimer, A.; Reimer, O.; Ritz, S.; Roth, M.; Schaal, M.; Schulz, A.; Sgro, C.; Siskind, E. J.; Spandre, G.; Spinelli, P.; Strong, A. W.; Takahashi, H.; Takeuchi, Y.; Thayer, J. G.; Thayer, J. B.; Thompson, D. J.; Tibaldo, L.; Tinivella, M.; Torres, D. F.; Tosti, G.; Troja, E.; Tronconi, V.; Usher, T. L.; Vandenbroucke, J.; Vasileiou, V.; Vianello, G.; Vitale, V.; Werner, M.; Winer, B. L.; Wood, K. S.; Wood, M.; Yang, Z.. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - 112:15(2014). [10.1103/PhysRevLett.112.151103]
Inferred Cosmic-Ray Spectrum from Fermi Large Area Telescope gamma-Ray Observations of Earth's Limb
Ackermann M.;Ajello M.;Albert A.;Allafort A.;Baldini L.;Barbiellini G.;Bastieri D.;Bechtol K.;Bellazzini R.;Blandford R. D.;Bloom E. D.;Bonamente E.;Bottacini E.;Bouvier A.;Brandt T. J.;Brigida M.;Bruel P.;Buehler R.;Buson S.;Caliandro G. A.;Cameron R. A.;Caraveo P. A.;Cecchi C.;Charles E.;Chaves R. C. G.;Chekhtman A.;Chiang J.;Chiaro G.;Ciprini S.;Claus R.;Cohen Tanugi J.;Conrad J.;Cutini S.;Dalton M.;D'Ammando F.;de Angelis A.;de Palma F.;Dermer C. D.;Digel S. W.;Di Venere L.;do Couto e. Silva E.;Drell P. S.;Drlica Wagner A.;FAVUZZI, Cecilia;Fegan S. J.;Ferrara E. C.;Focke W. B.;Franckowiak A.;Fukazawa Y.;Funk S.;Fusco P.;Gargano F.;Gasparrini D.;Germani S.;Giglietto, Nicola;Giordano F.;Giroletti M.;Glanzman T.;Godfrey G.;Gomez Vargas G. A.;Grenier I. A.;Grove J. E.;Guiriec S.;Gustafsson M.;Hadasch D.;Hanabata Y.;Harding A. K.;Hayashida M.;Hayashi K.;Hewitt J. W.;Horan D.;Hou X.;Hughes R. E.;Inoue Y.;Jackson M. S.;Jogler T.;Johannesson G.;Johnson A. S.;Kamae T.;Kawano T.;Knoedlseder J.;Kuss M.;Lande J.;Larsson S.;Latronico L.;Longo F.;Loparco F.;Lovellette M. N.;Lubrano P.;Mayer M.;Mazziotta M. N.;McEnery J. E.;Mehault J.;Michelson P. F.;Mitthumsiri W.;Mizuno T.;Moiseev A. A.;Monte C.;Monzani M. E.;Morselli A.;Moskalenko I. V.;Murgia S.;Nemmen R.;Nuss E.;Ohsugi T.;Okumura A.;Orienti M.;Orlando E.;Ormes J. F.;Paneque D.;Panetta J. H.;Perkins J. S.;Pesce Rollins M.;Piron F.;Pivato G.;Porter T. A.;Raino S.;Rando R.;Razzano M.;Razzaque S.;Reimer A.;Reimer O.;Ritz S.;Roth M.;Schaal M.;Schulz A.;Sgro C.;Siskind E. J.;Spandre G.;Spinelli P.;Strong A. W.;Takahashi H.;Takeuchi Y.;Thayer J. G.;Thayer J. B.;Thompson D. J.;Tibaldo L.;Tinivella M.;Torres D. F.;Tosti G.;Troja E.;Tronconi V.;Usher T. L.;Vandenbroucke J.;Vasileiou V.;Vianello G.;Vitale V.;Werner M.;Winer B. L.;Wood K. S.;Wood M.;Yang Z.
2014-01-01
Abstract
Recent accurate measurements of cosmic-ray (CR) species by ATIC-2, CREAM, and PAMELA reveal an unexpected hardening in the proton and He spectra above a few hundred GeV, a gradual softening of the spectra just below a few hundred GeV, and a harder spectrum of He compared to that of protons. These newly discovered features may offer a clue to the origin of high-energy CRs. We use the Fermi Large Area Telescope observations of the gamma-ray emission from Earth's limb for an indirect measurement of the local spectrum of CR protons in the energy range similar to 90 GeV-6 TeV (derived from a photon energy range 15 GeV-1 TeV). Our analysis shows that single power law and broken power law spectra fit the data equally well and yield a proton spectrum with index 2.68 +/- 0.04 and 2.61 +/- 0.08 above similar to 200 GeV, respectively.
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