Observation of Cosmic-Ray Anisotropy in the Southern Hemisphere with Twelve Years of Data Collected by the IceCube Neutrino Observatory

Abbasi, R.; Hill, G. C.; Krieger, N.; Koirala, R.; Schneider, J.; Shah, R.; Sandrock, A.; Conrad, J. M.; Spannfellner, C.; Huber, T.; Durnford, D.; Procter-Murphy, R.; Sommani, G.; Przybylski, G. T.; Yildizci, E.; Snihur, R.; Seunarine, S.; Finley, C.; Moore, R. W.; Rawlins, K.; Kamp, N.; Jin, M.; Hymon, K.; Amin, N. M.; Weyrauch, M.; Haack, C.; Vaidyanathan, A.; Bash, S.; Thompson, W. G.; Ahlers, M.; Montaruli, T.; Schröder, F. G.; Naumann, U.; Necker, J.; Pernice, T.; Vannerom, D.; Thwaites, J.; Nakos, M.; Ruohan, L.; Ruhe, T.; Diaz, A.; Kozynets, T.; Pyras, L.; Makino, Y.; Lyu, Y.; Ryckbosch, D.; Lincetto, M.; Robertson, S.; Seo, M.; Rhode, W.; Katz, U.; Butterfield, D.; Unland Elorrieta, M. A.; Bloom, L.; Niederhausen, H.; Dutta, K.; Beise, J.; Kiryluk, J.; Soldin, P.; Schindler, S.; Jansson, M.; Griswold, S.; Morse, R.; Santander, M.; Domi, A.; Alameddine, J. M.; Agarwalla, S. K.; Wolf, M.; Koundal, P.; Sarkar, S.; Soedingrekso, J.; Thiesmeyer, M.; Roberts, E. J.; Jeong, M.; Gruchot, K.; Fazely, A. R.; Esmail, W.; Schlüter, F.; Mechbal, S.; van Santen, J.; Krupczak, E.; Ehrhardt, T.; Collin, G. H.; Vereecken, M.; Gutjahr, P.; Spiering, C.; O'Dell, V.; Myhr, P. Sevle; Upadhyay, A. K.; Karg, T.; Caracas, I.; Parker, G. K.; Madsen, J.; Moy, A.; Kumar, A.; Merckx, Y.; Zhang, S.; Lazar, J. P.; Heuermann, L.; Tilav, S.; Sainte, W. Marie; Deng, S.; Balagopal V., A.; Spiczak, G. M.; Raab, C.; Lucarelli, F.; Pries, B.; Resconi, E.; Parrish, V.; Veitch-Michaelis, J.; Kelley, J. L.; Ganster, E.; Dittmer, M.; Krishnamoorthi, J.; Baricevic, M.; Pandya, H.; Bontempo, F.; Engel, R.; Hickford, S.; Silva, M.; Bay, R.; Blot, S.; Stamatikos, M.; Aguilar, J. A.; Kardum, L.; Shimizu, N.; Halzen, F.; Desiati, P.; Liu, Y. T.; Andeen, K.; Schumacher, L.; Zegarelli, A.; Kolanoski, H.; Luszczak, W.; McNally, F.; Mand, A.; Hünnefeld, M.; Adams, J.; Sclafani, S.; Ellinger, E.; Khatee Zathul, A.; Mayhew, F.; Ha Minh, M.; Schlüter, B.; Medina, A.; Stezelberger, T.; Maruyama, R.; Draper, L.; Gualda, C. Lagunas; Sullivan, G. W.; Rehman, A.; Søgaard, A.; Seen, L.; Grant, D.; Chirkin, D.; Schaufel, M.; Riedel, B.; Argüelles, C.; Cochling, C.; Morii, Y.; Kappesser, D.; Rodriguez, M. Prado; Köpke, L.; Upshaw, K.; Hatch, P.; Varsi, F.; Griffin, S.; Hayes, W.; Kopper, C.; Taboada, I.; Hmaid, R.; Smithers, B.; Campana, M. A.; Mitchell, J.; Klein, S. R.; Hidvegi, A.; Hermannsgabner, J.; Lad, N.; Kurahashi, N.; Karle, A.; Marka, Z.; Novikov, A.; Lamoureux, M.; Groth, K. M.; Savelberg, J.; Hamacher, L.; DeLaunay, J. J.; Chau, N.; Peterson, J.; Bernardini, E.; Katil, A.; Kang, X.; Berley, D.; Chattopadhyay, S.; Neste, L.; Bai, X.; Hussain, R.; Schmeisser, N.; Wendt, C.; Hardin, J.; Roellinghoff, G.; Ter-Antonyan, S.; Rack-Helleis, J.; Leonard DeHolton, K.; Young, R.; Lu, L.; Karl, M.; Schlickmann, L.; de Vries, K. D.; Fox, D.; Mentawi, S. El; Kang, W.; Rechav, Z.; Olivas, A.; Coleman, P.; Mukherjee, T.; Handt, M.; Motzkin, J. Y. Book; Eimer, A.; Zimmerman, M.; Zhelnin, P.; IceCube Collaboration; Skrzypek, B.; Janik, O.; Wrede, G.; Hellrung, J.; Harnisch, A. A.; Lee, J. W.; Lauber, F.; Gerhardt, L.; Reusch, S.; Meier, M.; Salazar-Gallegos, D.; Haungs, A.; Yu, S.; Boscolo Meneguolo, C.; Hostert, M.; Braun, J.; Goswami, S.; Hori, S.; Clark, B. A.; Stanev, T.; Eller, P.; Safa, I.; Paul, L.; Burley, R. T.; BenZvi, S.; DeYoung, T.; Gallagher, J.; Negi, A.; Orsoe, R.; Girard-Carillo, C.; de Wasseige, G.; Walck, C.; Shefali, S.; Granados, A.; Garcia, A.; Simmons, A.; Botner, O.; Häußler, J.; Wiebusch, C. H.; Becker Tjus, J.; Witthaus, L.; Hanson, K.; Savina, P.; Athanasiadou, S.; Xu, X. W.; Garg, G.; Halve, L.; Vijai, A.; Nisa, M. U.; Valtonen-Mattila, N.; Hardy, A.; Erpenbeck, H.; Marka, S.; Farrag, K.; Zilberman, P.; Corley, R.; Hultqvist, K.; Fedynitch, A.; Noda, K.; Williams, D. R.; Stuttard, T.; Evenson, P. A.; Rad, N.; Schmidt, T.; Pizzuto, A.; Hoshina, K.; Magnus, E.; Kowalski, M.; Fürst, P.; van Eijndhoven, N.; Böttcher, J.; Schmidt, E.; Feigl, N.; Chen, Z.; Rott, C.; Zhang, Z.; Hou, W.; Choi, S.; Connolly, A.; Axani, S. N.; Guevel, D.; Barwick, S. W.; Mead, J. V.; Yuan, T.; Manao, E.; Rongen, M.; Günther, C.; Trettin, A.; Martinez-Soler, I.; Carloni, K.; Soldin, D.; Vandenbroucke, J.; Terliuk, A.; Kobayashi, Y.; Brusa, L.; Carpio, J.; Ackermann, Markus; Schaile, P.; Stachurska, J.; Yanez, J. P.; Gray, S. J.; Werthebach, J.; Kun, E.; O'Sullivan, E.; Whitehorn, N.; Kappes, A.; Bellenghi, C.; DuVernois, M. A.; Coleman, A.; Weaver, C.; Weigel, P.; Neumann, M.; Meagher, K.; Schwirn, S.; Carrasco, S. Vergara; Veske, D.; Kang, D.; Turcotte, R.; Heyer, N.; Eidenschink, L.; Cowen, D. F.; Fischer, L.; Pontén, A.; Mahn, K. B. M.; Jones, B. J. P.; De Clercq, C.; Aguado, T.; Hamdaoui, H.; Desai, A.; Hill, C.; Ha, C.; Rifaie, A.; Genton, E.; Vara, J.; Osborn, J.; Love, C.; Saffer, J.; Rodan, S.; Fang, K.; Toscano, S.; Gonzalez, J. G.; Dierichs, P.; Yoshida, S.; Venugopal, M.; Naab, R.; Díaz-Vélez, J. C.; Fan, K. L.; Schieler, H.; Koskinen, D. J.; Liao, J.; Rosted, A.; Iwakiri, W.; Beatty, J. J.; Franckowiak, A.; Thorpe, A.; Liubarska, M.; Ashida, Y.; Brinson, B.; Jain, S.; Evans, J.; Brostean-Kaiser, J.; Tönnis, C.; Popovych, Y.; Khanal, M.; Elsässer, D.; Pérez de los Heros, C.; Moulai, M.; Kheirandish, A.; Hallgren, A.; Tosi, D.; Mancina, S.; Blaufuss, E.; Stürwald, T.; Paudel, E. N.; Böser, S.; Ravn, M.; Larson, M. J.; Jacquart, M.; Merten, L.; Sampathkumar, P.; Kruiswijk, K.; Babu, R.; Seikh, M.; Tollefson, K.; Pollmann, A. Obertacke; Ishihara, A.; Kochocki, A.; Kontrimas, T.; Hoffman, K. D.; Helbing, K.; Mariş, I. C.; Kauer, M.; Brisson-Tsavoussis, Z.; Basu, V.; Fukami, S.; Park, N.; Marsee, M.; Weldert, J.; Ghadimi, A.; Plum, M.; Glaser, C.; Wen, A. Y.; Delgado, D.; Wang, A.; Palusova, V.; Dujmovic, H.; Besson, D. Z.; Noell, A.; Leszczyńska, A.; Glüsenkamp, T.; Seckel, D.; Woodward, H.; Garcia, M.; Weindl, A.; Fiedlschuster, S.; Verpoest, S.

Preprint

PUBDB-2025-00394

Observation of Cosmic-Ray Anisotropy in the Southern Hemisphere with Twelve Years of Data Collected by the IceCube Neutrino Observatory

Abbasi, R. ; Ackermann, M.DESY* ; Adams, J. ; Agarwalla, S. K. ; Aguado, T. ; Aguilar, J. A. ; Ahlers, M. ; Alameddine, J. M. ; Amin, N. M. ; Andeen, K. ; Argüelles, C. ; Ashida, Y. ; Athanasiadou, S. ; Axani, S. N. ; Babu, R. ; Bai, X. ; Balagopal V., A. ; Baricevic, M. ; Barwick, S. W. ; Bash, S. ; Basu, V. ; Bay, R. ; Beatty, J. J. ; Becker Tjus, J. ; Beise, J. ; Bellenghi, C. ; BenZvi, S. ; Berley, D. ; Bernardini, E. ; Besson, D. Z. ; Blaufuss, E. ; Bloom, L. ; Blot, S. ; Bontempo, F. ; Motzkin, J. Y. B. ; Boscolo Meneguolo, C. ; Böser, S. ; Botner, O. ; Böttcher, J. ; Braun, J. ; Brinson, B. ; Brisson-Tsavoussis, Z. ; Brostean-Kaiser, J. ; Brusa, L. ; Burley, R. T. ; Butterfield, D. ; Campana, M. A. ; Caracas, I. ; Carloni, K. ; Carpio, J. ; Chattopadhyay, S. ; Chau, N. ; Chen, Z. ; Chirkin, D. ; Choi, S. ; Clark, B. A. ; Cochling, C. ; Coleman, A. ; Coleman, P. ; Collin, G. H. ; Connolly, A. ; Conrad, J. M. ; Corley, R. ; Cowen, D. F. ; De Clercq, C. ; DeLaunay, J. J. ; Delgado, D. ; Deng, S. ; Desai, A. ; Desiati, P. ; de Vries, K. D. ; de Wasseige, G. ; DeYoung, T. ; Diaz, A. ; Díaz-Vélez, J. C. ; Dierichs, P. ; Dittmer, M. ; Domi, A. ; Draper, L. ; Dujmovic, H. ; Durnford, D. ; Dutta, K. ; DuVernois, M. A. ; Ehrhardt, T. ; Eidenschink, L. ; Eimer, A. ; Eller, P. ; Ellinger, E. ; Mentawi, S. E. ; Elsässer, D. ; Engel, R. ; Erpenbeck, H. ; Esmail, W. ; Evans, J. ; Evenson, P. A. ; Fan, K. L. ; Fang, K. ; Farrag, K. ; Fazely, A. R. ; Fedynitch, A. ; Feigl, N. ; Fiedlschuster, S. ; Finley, C. ; Fischer, L. ; Fox, D. ; Franckowiak, A. ; Fukami, S. ; Fürst, P. ; Gallagher, J. ; Ganster, E. ; Garcia, A. ; Garcia, M. ; Garg, G. ; Genton, E. ; Gerhardt, L. ; Ghadimi, A. ; Girard-Carillo, C. ; Glaser, C. ; Glüsenkamp, T. ; Gonzalez, J. G. ; Goswami, S. ; Granados, A. ; Grant, D. ; Gray, S. J. ; Griffin, S. ; Griswold, S. ; Groth, K. M. ; Guevel, D. ; Günther, C. ; Gutjahr, P. ; Gruchot, K. ; Ha, C. ; Haack, C. ; Hallgren, A. ; Halve, L. ; Halzen, F. ; Hamacher, L. ; Hamdaoui, H. ; Ha Minh, M. ; Handt, M. ; Hanson, K. ; Hardin, J. ; Harnisch, A. A. ; Hatch, P. ; Haungs, A. ; Häußler, J. ; Hardy, A. ; Hayes, W. ; Helbing, K. ; Hellrung, J. ; Hermannsgabner, J. ; Heuermann, L. ; Heyer, N. ; Hickford, S. ; Hidvegi, A. ; Hill, C. ; Hill, G. C. ; Hmaid, R. ; Hoffman, K. D. ; Hori, S. ; Hoshina, K. ; Hostert, M. ; Hou, W. ; Huber, T. ; Hultqvist, K. ; Hünnefeld, M. ; Hussain, R. ; Hymon, K. ; Ishihara, A. ; Iwakiri, W. ; Jacquart, M. ; Jain, S. ; Janik, O. ; Jansson, M. ; Jeong, M. ; Jin, M. ; Jones, B. J. P. ; Kamp, N. ; Kang, D. ; Kang, W. ; Kang, X. ; Kappes, A. ; Kappesser, D. ; Kardum, L. ; Karg, T. ; Karl, M. ; Karle, A. ; Katil, A. ; Katz, U. ; Kauer, M. ; Kelley, J. L. ; Khanal, M. ; Khatee Zathul, A. ; Kheirandish, A. ; Kiryluk, J. ; Klein, S. R. ; Kobayashi, Y. ; Kochocki, A. ; Koirala, R. ; Kolanoski, H. ; Kontrimas, T. ; Köpke, L. ; Kopper, C. ; Koskinen, D. J. ; Koundal, P. ; Kowalski, M. ; Kozynets, T. ; Krieger, N. ; Krishnamoorthi, J. ; Kruiswijk, K. ; Krupczak, E. ; Kumar, A. ; Kun, E. ; Kurahashi, N. ; Lad, N. ; Gualda, C. L. ; Lamoureux, M. ; Larson, M. J. ; Lauber, F. ; Lazar, J. P. ; Lee, J. W. ; Leonard DeHolton, K. ; Leszczyńska, A. ; Liao, J. ; Lincetto, M. ; Liu, Y. T. ; Liubarska, M. ; Love, C. ; Lu, L. ; Lucarelli, F. ; Luszczak, W. ; Lyu, Y. ; Madsen, J. ; Magnus, E. ; Mahn, K. B. M. ; Makino, Y. ; Manao, E. ; Mancina, S. ; Mand, A. ; Sainte, W. M. ; Mariş, I. C. ; Marka, S. ; Marka, Z. ; Marsee, M. ; Martinez-Soler, I. ; Maruyama, R. ; Mayhew, F. ; McNally, F. ; Mead, J. V. ; Meagher, K. ; Mechbal, S. ; Medina, A. ; Meier, M. ; Merckx, Y. ; Merten, L. ; Mitchell, J. ; Montaruli, T. ; Moore, R. W. ; Morii, Y. ; Morse, R. ; Moulai, M. ; Moy, A. ; Mukherjee, T. ; Naab, R. ; Nakos, M. ; Naumann, U. ; Necker, J. ; Negi, A. ; Neste, L. ; Neumann, M. ; Niederhausen, H. ; Nisa, M. U. ; Noda, K. ; Noell, A. ; Novikov, A. ; Pollmann, A. O. ; O'Dell, V. ; Olivas, A. ; Orsoe, R. ; Osborn, J. ; O'Sullivan, E. ; Palusova, V. ; Pandya, H. ; Park, N. ; Parker, G. K. ; Parrish, V. ; Paudel, E. N. ; Paul, L. ; Pérez de los Heros, C. ; Pernice, T. ; Peterson, J. ; Pizzuto, A. ; Plum, M. ; Pontén, A. ; Popovych, Y. ; Rodriguez, M. P. ; Pries, B. ; Procter-Murphy, R. ; Przybylski, G. T. ; Pyras, L. ; Raab, C. ; Rack-Helleis, J. ; Rad, N. ; Ravn, M. ; Rawlins, K. ; Rechav, Z. ; Rehman, A. ; Resconi, E. ; Reusch, S. ; Rhode, W. ; Riedel, B. ; Rifaie, A. ; Roberts, E. J. ; Robertson, S. ; Rodan, S. ; Roellinghoff, G. ; Rongen, M. ; Rosted, A. ; Rott, C. ; Ruhe, T. ; Ruohan, L. ; Ryckbosch, D. ; Safa, I. ; Saffer, J. ; Salazar-Gallegos, D. ; Sampathkumar, P. ; Sandrock, A. ; Santander, M. ; Sarkar, S. ; Savelberg, J. ; Savina, P. ; Schaile, P. ; Schaufel, M. ; Schieler, H. ; Schindler, S. ; Schlickmann, L. ; Schlüter, B. ; Schlüter, F. ; Schmeisser, N. ; Schmidt, E. ; Schmidt, T. ; Schneider, J. ; Schröder, F. G. ; Schumacher, L. ; Schwirn, S. ; Sclafani, S. ; Seckel, D. ; Seen, L. ; Seikh, M. ; Seo, M. ; Seunarine, S. ; Myhr, P. S. ; Shah, R. ; Shefali, S. ; Shimizu, N. ; Silva, M. ; Simmons, A. ; Skrzypek, B. ; Smithers, B. ; Snihur, R. ; Soedingrekso, J. ; Søgaard, A. ; Soldin, D. ; Soldin, P. ; Sommani, G. ; Spannfellner, C. ; Spiczak, G. M. ; Spiering, C. ; Stachurska, J. ; Stamatikos, M. ; Stanev, T. ; Stezelberger, T. ; Stürwald, T. ; Stuttard, T. ; Sullivan, G. W. ; Taboada, I. ; Ter-Antonyan, S. ; Terliuk, A. ; Thiesmeyer, M. ; Thompson, W. G. ; Thorpe, A. ; Thwaites, J. ; Tilav, S. ; Tollefson, K. ; Tönnis, C. ; Toscano, S. ; Tosi, D. ; Trettin, A. ; Turcotte, R. ; Unland Elorrieta, M. A. ; Upadhyay, A. K. ; Upshaw, K. ; Vaidyanathan, A. ; Valtonen-Mattila, N. ; Vandenbroucke, J. ; van Eijndhoven, N. ; Vannerom, D. ; van Santen, J. ; Vara, J. ; Varsi, F. ; Veitch-Michaelis, J. ; Venugopal, M. ; Vereecken, M. ; Carrasco, S. V. ; Verpoest, S. ; Veske, D. ; Vijai, A. ; Walck, C. ; Wang, A. ; Weaver, C. ; Weigel, P. ; Weindl, A. ; Weldert, J. ; Wen, A. Y. ; Wendt, C. ; Werthebach, J. ; Weyrauch, M. ; Whitehorn, N. ; Wiebusch, C. H. ; Williams, D. R. ; Witthaus, L. ; Wolf, M. ; Woodward, H. ; Wrede, G. ; Xu, X. W. ; Yanez, J. P. ; Yildizci, E. ; Yoshida, S. ; Young, R. ; Yu, S. ; Yuan, T. ; Zegarelli, A. ; Zhang, S. ; Zhang, Z. ; Zhelnin, P. ; Zilberman, P. ; Zimmerman, M. ; IceCube Collaboration (Collaboration author)DESY*

2024

[10.3204/PUBDB-2025-00394]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.3204/PUBDB-2025-00394

Report No.: arXiv:2412.05046

Abstract: We analyzed the 7.92$\times 10^{11}$ cosmic-ray-induced muon events collected by the IceCube Neutrino Observatory from May 13, 2011, when the fully constructed experiment started to take data, to May 12, 2023. This dataset provides an up-to-date cosmic-ray arrival direction distribution in the Southern Hemisphere with unprecedented statistical accuracy covering more than a full period length of a solar cycle. Improvements in Monte Carlo event simulation and better handling of year-to-year differences in data processing significantly reduce systematic uncertainties below the level of statistical fluctuations compared to the previously published results. We confirm the observation of a change in the angular structure of the cosmic-ray anisotropy between 10 TeV and 1 PeV, more specifically in the 100-300 TeV energy range.

Contributing Institute(s):