Precision Measurement of the Boron to Carbon Flux Ratio in Cosmic Rays from 1.9 GV to 2.6 TV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station

Aguilar, M.; Ali Cavasonza, L.; Ambrosi, G.; Arruda, L.; Attig, N.; Aupetit, S.; Azzarello, P.; Bachlechner, A.; Barao, F.; Barrau, A.; Barrin, L.; Bartoloni, A.; Basara, L.; Başeǧmez Du Pree, S.; Battarbee, M.; Battiston, R.; Becker, U.; Behlmann, M.; Beischer, B.; Berdugo, J.; Bertucci, B.; Bindel, K. F.; Bindi, V.; Boella, G.; De Boer, W.; Bollweg, K.; Bonnivard, V.; Borgia, B.; Boschini, M. J.; Bourquin, M.; Bueno, E. F.; Burger, J.; Cadoux, F.; Cai, X. D.; Capell, M.; Caroff, S.; Casaus, J.; Castellini, G.; Cervelli, F.; Chae, M. J.; Chang, Y. H.; Chen, A. I.; Chen, G. M.; Chen, H. S.; Cheng, L.; Chou, H. Y.; Choumilov, E.; Choutko, V.; Chung, C. H.; Clark, C.; Clavero, R.; Coignet, G.; Consolandi, C.; Contin, A.; Corti, C.; Creus, W.; Crispoltoni, M.; Cui, Z.; Dai, Y. M.; Delgado, C.; Della Torre, S.; Demakov, O.; Demirköz, M. B.; Derome, L.; Di Falco, S.; Dimiccoli, F.; Díaz, C.; Von Doetinchem, P.; Dong, F.; Donnini, F.; Duranti, M.; D'Urso, Domenico; Egorov, A.; Eline, A.; Eronen, T.; Feng, J.; Fiandrini, E.; Finch, E.; Fisher, P.; Formato, V.; Galaktionov, Y.; Gallucci, G.; García, B.; García López, R. J.; Gargiulo, C.; Gast, H.; Gebauer, I.; Gervasi, M.; Ghelfi, A.; Giovacchini, F.; Goglov, P.; Gómez Coral, D. M.; Gong, J.; Goy, C.; Grabski, V.; Grandi, D.; Graziani, M.; Guo, K. H.; Haino, S.; Han, K. C.; Z. H., He; Heil, M.; Hoffman, J.; Hsieh, T. H.; Huang, H.; Huang, Z. C.; Huh, C.; Incagli, M.; Ionica, M.; Jang, W. Y.; Jinchi, H.; Kang, S. C.; Kanishev, K.; Kim, G. N.; Kim, K. S.; Kirn, T. h.; Konak, C.; Kounina, O.; Kounine, A.; Koutsenko, V.; Krafczyk, M. S.; La Vacca, G.; Laudi, E.; Laurenti, G.; Lazzizzera, I.; Lebedev, A.; Lee, H. T.; Lee, S. C.; Leluc, C.; H. S., Li; J. Q., Li; J. Q., Li; Li, Q.; T. X., Li; Li, W.; Li, Y.; Z. H., Li; Z. Y., Li; Lim, S.; Lin, C. H.; Lipari, P.; Lippert, T.; Liu, D.; Liu, Hu; Lordello, V. D.; S. Q., Lu; Y. S., Lu; Luebelsmeyer, K.; Luo, F.; Luo, J. Z.; S. S., Lv; Machate, F.; Majka, R.; Mañá, C.; Marín, J.; Martin, T.; Martínez, G.; Masi, N.; Maurin, D.; Menchaca Rocha, A.; Meng, Q.; Mikuni, V. M.; D. C., Mo; Morescalchi, L.; Mott, P.; Nelson, T.; J. Q., Ni; Nikonov, N.; Nozzoli, F.; Oliva, A.; Orcinha, M.; Palmonari, F.; Palomares, C.; Paniccia, M.; Pauluzzi, M.; Pensotti, S.; Pereira, R.; Picot Clemente, N.; Pilo, F.; Pizzolotto, C.; Plyaskin, V.; Pohl, M.; Poireau, V.; Putze, A.; Quadrani, L.; X. M., Qi; Qin, X.; Z. Y., Qu; Räihä, T.; Rancoita, P. G.; Rapin, D.; Ricol, J. S.; Rosier Lees, S.; Rozhkov, A.; Rozza, D.; Sagdeev, R.; Sandweiss, J.; Saouter, P.; Schael, S.; Schmidt, S. M.; Schulz Von Dratzig, A.; Schwering, G.; Seo, E. S.; Shan, B. S.; Shi, J. Y.; Siedenburg, T.; Son, D.; Song, J. W.; Sun, W. H.; Tacconi, M.; Tang, X. W.; Tang, Z. C.; Tao, L.; Tescaro, D.; Ting, Samuel C. C.; Ting, S. M.; Tomassetti, N.; Torsti, J.; Türkoǧlu, C.; Urban, T.; Vagelli, V.; Valente, E.; Vannini, C.; Valtonen, E.; Vázquez Acosta, M.; Vecchi, M.; Velasco, M.; Vialle, J. P.; Vitale, V.; Vitillo, S.; Wang, L. Q.; Wang, N. H.; Wang, Q. L.; Wang, X.; Wang, X. Q.; Wang, Z. X.; Wei, C. C.; Weng, Z. L.; Whitman, K.; Wienkenhöver, J.; Wu, H.; Wu, X.; Xia, X.; Xiong, R. Q.; Xu, W.; Yan, Q.; Yang, J.; Yang, M.; Yang, Y.; Yi, H.; Y. J., Yu; Z. Q., Yu; Zeissler, S.; Zhang, C.; Zhang, J.; Zhang, J. H.; Zhang, S. D.; Zhang, S. W.; Zhang, Z.; Zheng, Z. M.; Zhu, Z. Q.; Zhuang, H. L.; Zhukov, V.; Zichichi, A.; Zimmermann, N.; Zuccon, P.

doi:10.1103/PhysRevLett.117.231102

Knowledge of the rigidity dependence of the boron to carbon flux ratio (B/C) is important in understanding the propagation of cosmic rays. The precise measurement of the B/C ratio from 1.9 GV to 2.6 TV, based on 2.3 million boron and 8.3 million carbon nuclei collected by AMS during the first 5 years of operation, is presented. The detailed variation with rigidity of the B/C spectral index is reported for the first time. The B/C ratio does not show any significant structures in contrast to many cosmic ray models that require such structures at high rigidities. Remarkably, above 65 GV, the B/C ratio is well described by a single power law RΔ with index Δ=-0.333±0.014(fit)±0.005(syst), in good agreement with the Kolmogorov theory of turbulence which predicts Δ=-1/3 asymptotically.

Precision Measurement of the Boron to Carbon Flux Ratio in Cosmic Rays from 1.9 GV to 2.6 TV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station / Aguilar, M.; Ali Cavasonza, L.; Ambrosi, G.; Arruda, L.; Attig, N.; Aupetit, S.; Azzarello, P.; Bachlechner, A.; Barao, F.; Barrau, A.; Barrin, L.; Bartoloni, A.; Basara, L.; Başeǧmez Du Pree, S.; Battarbee, M.; Battiston, R.; Becker, U.; Behlmann, M.; Beischer, B.; Berdugo, J.; Bertucci, B.; Bindel, K. F.; Bindi, V.; Boella, G.; De Boer, W.; Bollweg, K.; Bonnivard, V.; Borgia, B.; Boschini, M. J.; Bourquin, M.; Bueno, E. F.; Burger, J.; Cadoux, F.; Cai, X. D.; Capell, M.; Caroff, S.; Casaus, J.; Castellini, G.; Cervelli, F.; Chae, M. J.; Chang, Y. H.; Chen, A. I.; Chen, G. M.; Chen, H. S.; Cheng, L.; Chou, H. Y.; Choumilov, E.; Choutko, V.; Chung, C. H.; Clark, C.; Clavero, R.; Coignet, G.; Consolandi, C.; Contin, A.; Corti, C.; Creus, W.; Crispoltoni, M.; Cui, Z.; Dai, Y. M.; Delgado, C.; Della Torre, S.; Demakov, O.; Demirköz, M. B.; Derome, L.; Di Falco, S.; Dimiccoli, F.; Díaz, C.; Von Doetinchem, P.; Dong, F.; Donnini, F.; Duranti, M.; D'Urso, Domenico; Egorov, A.; Eline, A.; Eronen, T.; Feng, J.; Fiandrini, E.; Finch, E.; Fisher, P.; Formato, V.; Galaktionov, Y.; Gallucci, G.; García, B.; García López, R. J.; Gargiulo, C.; Gast, H.; Gebauer, I.; Gervasi, M.; Ghelfi, A.; Giovacchini, F.; Goglov, P.; Gómez Coral, D. M.; Gong, J.; Goy, C.; Grabski, V.; Grandi, D.; Graziani, M.; Guo, K. H.; Haino, S.; Han, K. C.; He, Z. H.; Heil, M.; Hoffman, J.; Hsieh, T. H.; Huang, H.; Huang, Z. C.; Huh, C.; Incagli, M.; Ionica, M.; Jang, W. Y.; Jinchi, H.; Kang, S. C.; Kanishev, K.; Kim, G. N.; Kim, K. S.; Kirn, T. h.; Konak, C.; Kounina, O.; Kounine, A.; Koutsenko, V.; Krafczyk, M. S.; La Vacca, G.; Laudi, E.; Laurenti, G.; Lazzizzera, I.; Lebedev, A.; Lee, H. T.; Lee, S. C.; Leluc, C.; Li, H. S.; Li, J. Q.; Li, J. Q.; Li, Q.; Li, T. X.; Li, W.; Li, Y.; Li, Z. H.; Li, Z. Y.; Lim, S.; Lin, C. H.; Lipari, P.; Lippert, T.; Liu, D.; Liu, Hu; Lordello, V. D.; Lu, S. Q.; Lu, Y. S.; Luebelsmeyer, K.; Luo, F.; Luo, J. Z.; Lv, S. S.; Machate, F.; Majka, R.; Mañá, C.; Marín, J.; Martin, T.; Martínez, G.; Masi, N.; Maurin, D.; Menchaca Rocha, A.; Meng, Q.; Mikuni, V. M.; Mo, D. C.; Morescalchi, L.; Mott, P.; Nelson, T.; Ni, J. Q.; Nikonov, N.; Nozzoli, F.; Oliva, A.; Orcinha, M.; Palmonari, F.; Palomares, C.; Paniccia, M.; Pauluzzi, M.; Pensotti, S.; Pereira, R.; Picot Clemente, N.; Pilo, F.; Pizzolotto, C.; Plyaskin, V.; Pohl, M.; Poireau, V.; Putze, A.; Quadrani, L.; Qi, X. M.; Qin, X.; Qu, Z. Y.; Räihä, T.; Rancoita, P. G.; Rapin, D.; Ricol, J. S.; Rosier Lees, S.; Rozhkov, A.; Rozza, D.; Sagdeev, R.; Sandweiss, J.; Saouter, P.; Schael, S.; Schmidt, S. M.; Schulz Von Dratzig, A.; Schwering, G.; Seo, E. S.; Shan, B. S.; Shi, J. Y.; Siedenburg, T.; Son, D.; Song, J. W.; Sun, W. H.; Tacconi, M.; Tang, X. W.; Tang, Z. C.; Tao, L.; Tescaro, D.; Ting, Samuel C. C.; Ting, S. M.; Tomassetti, N.; Torsti, J.; Türkoǧlu, C.; Urban, T.; Vagelli, V.; Valente, E.; Vannini, C.; Valtonen, E.; Vázquez Acosta, M.; Vecchi, M.; Velasco, M.; Vialle, J. P.; Vitale, V.; Vitillo, S.; Wang, L. Q.; Wang, N. H.; Wang, Q. L.; Wang, X.; Wang, X. Q.; Wang, Z. X.; Wei, C. C.; Weng, Z. L.; Whitman, K.; Wienkenhöver, J.; Wu, H.; Wu, X.; Xia, X.; Xiong, R. Q.; Xu, W.; Yan, Q.; Yang, J.; Yang, M.; Yang, Y.; Yi, H.; Yu, Y. J.; Yu, Z. Q.; Zeissler, S.; Zhang, C.; Zhang, J.; Zhang, J. H.; Zhang, S. D.; Zhang, S. W.; Zhang, Z.; Zheng, Z. M.; Zhu, Z. Q.; Zhuang, H. L.; Zhukov, V.; Zichichi, A.; Zimmermann, N.; Zuccon, P.. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - 117:23(2016), p. 231102. [10.1103/PhysRevLett.117.231102]