Antiprotons and Elementary Particles over a Solar Cycle: Results from the Alpha Magnetic Spectrometer

Journal Article · 03 February 2025 · Physical Review Letters

DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.051002 · OSTI ID:2510921

Aguilar, M.; Ambrosi, G.; Anderson, H.; Arruda, L.; Attig, N.; Bagwell, C.; Barao, F.; Barbanera, M.; Barrin, L.; Bartoloni, A.; Battiston, R.; Bayyari, A.; Belyaev, N.; Bertucci, B.; Bindi, V.; Bollweg, K.; Bolster, J.; Borchiellini, M.; Borgia, B.; Boschini, M. J. ; Bourquin, M.; Brugnoni, C.; Burger, J.; Burger, W. J.; Cai, X. D.; Capell, M.; Casaus, J.; Castellini, G.; Cervelli, F.; Chang, Y. H.; Chen, G. M.; Chen, G. R.; Chen, H.; Chen, H. S.; Chen, Y.; Cheng, L.; Chou, H. Y.; Chouridou, S.; Choutko, V.; Chung, C. H.; Clark, C.; Coignet, G.; Consolandi, C.; Contin, A.; Corti, C.; Cui, Z.; Dadzie, K.; D’Angelo, F.; Dass, A.; Delgado, C.; Della Torre, S.; Demirköz, M. B.; Derome, L.; Di Falco, S.; Di Felice, V.; Díaz, C.; Dimiccoli, F.; von Doetinchem, P.; Dong, F.; Duranti, M.; Egorov, A.; Eline, A.; Faldi, F.; Fehr, D.; Feng, J.; Fiandrini, E.; Fisher, P.; Formato, V.; García-López, R. J.; Gargiulo, C.; Gast, H.; Gervasi, M.; Giovacchini, F.; Gómez-Coral, D. M.; Gong, J.; Grandi, D.; Graziani, M.; Haino, S.; Han, K. C.; Hashmani, R. K.; He, Z. H.; Heber, B.; Hernández-Nicolás, F.; Hsieh, T. H.; Hu, J. Y.; Huang, B. W.; Ionica, M.; Incagli, M.; Jia, Yi; Jinchi, H.; Karagöz, G.; Kirn, Th.; Klipfel, A. P.; Kounina, O.; Kounine, A.; Koutsenko, V.; Krasnopevtsev, D.; Kuhlman, A.; Kulemzin, A.; La Vacca, G.; Laudi, E.; Laurenti, G.; LaVecchia, G.; Lazzizzera, I.; Lee, H. T.; Lee, S. C.; Li, H. L.; Li, J. H.; Li, J. Q.; Li, M.; Li, M.; Li, Q.; Li, Q.; Li, Q. Y.; Li, S.; Li, S. L.; Li, Z. H.; Liang, M. J.; Liao, P.; Lin, C. H.; Lippert, T.; Liu, J. H.; Liu, P. C.; Lu, S. Q.; Lu, Y. S.; Luo, J. Z.; Luo, Q.; Luo, S. D.; Luo, Xi; Mañá, C.; Marín, J.; Marquardt, J.; Martínez, G.; Masi, N.; Maurin, D.; Medvedeva, T.; Menchaca-Rocha, A.; Meng, Q.; Mikhailov, V. V.; Molero, M.; Mott, P.; Mussolin, L.; Jozani, Y. Najafi; Nicolaidis, R.; Nikonov, N.; Nozzoli, F.; Ocampo-Peleteiro, J.; Oliva, A.; Orcinha, M.; Palmonari, F.; Paniccia, M.; Pashnin, A.; Pauluzzi, M.; Pelosi, D.; Pensotti, S.; Pietzcker, P.; Plyaskin, V.; Poluianov, S.; Pridöhl, D.; Qu, Z. Y.; Quadrani, L.; Rancoita, P. G.; Rapin, D.; Conde, A. Reina; Robyn, E.; Rodríguez-García, I.; Romaneehsen, L.; Rossi, F.; Rozhkov, A.; Rozza, D.; Sagdeev, R.; Schael, S.; von Dratzig, A. Schultz; Schwering, G.; Seo, E. S.; Shan, B. S.; Shukla, A.; Siedenburg, T.; Silvestre, G.; Song, J. W.; Song, X. J.; Sonnabend, R.; Strigari, L.; Su, T.; Sun, Q.; Sun, Z. T.; Tabarroni, L.; Tacconi, M.; Tang, Z. C.; Tian, J.; Tian, Y.; Ting, Samuel C. C. ; Ting, S. M.; Tomassetti, N.; Torsti, J.; Ubaldi, A.; Urban, T.; Usoskin, I.; Vagelli, V.; Vainio, R.; Väisänen, P.; Valencia-Otero, M.; Valente, E.; Valtonen, E.; Acosta, M. Vázquez; Vecchi, M.; Velasco, M.; Wang, C. X.; Wang, J. C.; Wang, L.; Wang, L. Q.; Wang, N. H.; Wang, Q. L.; Wang, S.; Wang, X.; Wang, Z. M.; Wei, J.; Weng, Z. L.; Wu, H.; Wu, Y.; Wu, Z. B.; Xiao, J. N.; Xiong, R. Q.; Xiong, X. Z.; Xu, W.; Yan, Q.; Yang, H. T.; Yang, Y.; Yi, H.; You, Y. H.; Yu, Y. M.; Yu, Z. Q.; Zhang, C.; Zhang, F. Z.; Zhang, J.; Zhang, J. H.; Zhang, Z.; Zhao, P. W.; Zheng, C.; Zheng, Z. M.; Zhuang, H. L.; Zhukov, V.; Zichichi, A.; Zuberi, M.; Zuccon, P.

We present results over an 11-year Solar cycle of cosmic antiprotons based on $1.1\times {10}^6$ events in the rigidity range from 1.00 to 41.9 GV. The $\overline{p}$ fluxes exhibit distinct properties. The magnitude of the $\overline{p}$ flux temporal variation is significantly smaller than those of $p$ , $e^{-}$ , and $e^{+}$ . A hysteresis between the $\overline{p}$ fluxes and the $p$ fluxes is observed, whereas the $\overline{p}$ and $e^{-}$ fluxes show a linear correlation. With a model-independent analysis, we found a universal relation between the shape of the rigidity spectrum and the magnitude of flux temporal variation over an 11-year Solar cycle for both positively and negatively charged particles. The simultaneous results on $\overline{p}$ and $p$ , $e^{-}$ , and $e^{+}$ provide unique information for understanding particle transport in the Solar System as a function of mass, charge, and spectral shape. Published by the American Physical Society 2025

• Sponsoring Organization: USDOE
• Grant/Contract Number: AC02-05CH11231
• OSTI ID: 2510921
• Journal Information: Physical Review Letters, Journal Name: Physical Review Letters Journal Issue: 5 Vol. 134; ISSN 0031-9007; ISSN PRLTAO
• Publisher: American Physical SocietyCopyright Statement
• Country of Publication: United States
• Language: English