Journal of Experimental and Theoretical Physics

, Volume 117, Issue 2, pp 268–273 | Cite as

North-south asymmetry for high-energy cosmic-ray electrons measured with the PAMELA experiment

  • A. V. Karelin
  • O. Adriani
  • G. C. Barbarino
  • G. A. Bazilevskaya
  • R. Bellotti
  • M. Boezio
  • E. A. Bogomolov
  • L. Bonechi
  • M. Bongi
  • V. Bonvicini
  • S. Bottai
  • A. Bruno
  • A. Vacchi
  • E. Vannuccini
  • G. I. Vasilyev
  • S. A. Voronov
  • A. M. Galper
  • I. A. Danilchenko
  • C. De Donato
  • C. De Santis
  • N. De Simone
  • V. Di Felice
  • V. G. Zverev
  • G. Zampa
  • N. Zampa
  • F. Cafagna
  • D. Campana
  • R. Carbone
  • P. Carlson
  • M. Casolino
  • G. Castellini
  • A. N. Kvashnin
  • S. V. Koldashov
  • S. A. Koldobskiy
  • S. Y. Krutkov
  • A. A. Leonov
  • V. Malvezzi
  • L. Marcelli
  • M. Martucci
  • A. G. Mayorov
  • V. V. Malakhov
  • W. Menn
  • M. Merge
  • V. V. Mikhailov
  • E. Mocchiutti
  • A. Monaco
  • N. Mori
  • G. Osteria
  • F. Palma
  • P. Papini
  • M. Pearce
  • P. Picozza
  • C. Pizzolotto
  • M. Ricci
  • S. B. Ricciarini
  • M. F. Runtso
  • R. Sarkar
  • M. Simon
  • R. Sparvoli
  • P. Spillantini
  • Y. T. Yurkin
Nuclei, Particles, Fields, Gravitation, and Astrophysics

Abstract

The north-south asymmetry for cosmic-ray particles was measured with one instrument of the PAMELA satellite-borne experiment in the period June 2006–May 2009. The analysis has been performed by two independent methods: by comparing the count rates in regions with identical geomagnetic conditions and by comparing the experimental distribution of particle directions with the simulated distribution that would be in the case of an isotropic particle flux. The dependences of the asymmetry on energy release in the PAMELA calorimeter and on time have been constructed. The asymmetry (NnNs)/(Nn + Ns) is 0.06 ± 0.004 at the threshold energy release in the calorimeter and gradually decreases with increasing energy release. The observed effect is shown to be produced by electrons in the energy range 10–100 GeV.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    G. F. Krymsky, P. A. Krivoshapkin, V. P. Mamrukova, and G. V. Skripin, Geomagn. Aeron. 21, 923 (1981).ADSGoogle Scholar
  2. 2.
    M. A. Shea and D. F. Smart, Soc. Ital. Fis., Bologna, 398 (1988).Google Scholar
  3. 3.
    Y. I. Stozhkov, G. A. Bazilevskaya, P. E. Pokrevsky, N. S. Svirzhevsky, I. M. Martin, and A. Turtelli, Jr., J. Geophys. Res., Space Phys. 101(A2), 2523 (1996).ADSCrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    J. Chen, J. W. Bieber, and M. A. Pomerantz, J. Geophys. Res., Space Phys. 96(A7), 11569 (1991).ADSCrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    D. B. Swinson, M. A. Shea, and J. E. Humble, Geophys. Res., Space Phys. 91(A3), 2943 (1986).CrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    P. Picozza, A. M. Galper, G. Castellini, O. Adriani, F. Altamura, M. Ambriola, G. C. Barbarino, A. Basili, G. A. Bazilevskaja, R. Bencardino, M. Boezio, E. A. Bogomolov, L. Bonechi, M. Bongi, L. Bongiorno, V. Bonvicini, F. Cafagna, D. Campana, P. Carlson, M. Casolino, C. De Marzo, M. P. De Pascale, G. De Rosa, D. Fedele, P. Hofverberg, S. V. Koldashov, S. Yu. Krutkov, A. N. Kvashnin, J. Lund, J. Lundquist, O. Maksumov, V. Malvezzi, L. Marcelli, W. Menn, V. V. Mikhailov, M. Minori, S. Misin, E. Mocchiutti, A. Morselli, N. N. Nikonov, S. Orsi, G. Osteria, P. Papini, M. Pearce, M. Ricci, S. B. Ricciarini, M. F. Runtso, S. Russo, M. Simon, R. Sparvoli, P. Spillantini, Yu. I. Stozhkov, E. Taddei, A. Vacchi, E. Vannuccini, S. A. Voronov, Y. T. Yurkin, G. Zampa, N. Zampa, and V. G. Zverev, Astropart. Phys. 27, 296 (2007).ADSCrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    M. Boezio, V. Bonvicini, E. Mocchiutti, P. Schiavon, G. Scian, A. Vacchi, G. Zampa, and N. Zampa, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect A 487, 407 (2002).ADSCrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    S. V. Borisov, S. A. Voronov, A. M. Galper, and A. V. Karelin, Instrum. Exp. Tech. 56(1), 1 (2013).CrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    S. V. Borisov, S. A. Voronov, A. M. Galper, L. A. Grishantseva, I. A. Danil’chenko, V. G. Zverev, A. V. Karelin, S. V. Koldashev, S. A. Koldobsky, A. A. Leonov, A. G. Mayorov, V. V. Malakhov, V. V. Mikhailov, M. F. Runtso, Yu. T. Yurkin, O. Adriani, G. A. Bazilevskaya, G. Barbarino, R. Belotti, E. A. Bogomolov, M. Boezio, V. Bonvicini, M. Bongi, L. Bonechi, S. Bottai, A. Bruno, A. Vacchi, E. Vannuccini, G. V. Vasil’ev, G. Zampa, N. Zampa, M. Casolino, D. Campana, P. Carlson, F. Cafagna, A. N. Kvashnin, V. Malvezzi, L. Marcelli, W. Menn, E. Mocchiutti, G. Osteria, P. Papini, M. P. De Pascale, P. Picozza, M. Pearce, M. Ricci, S. Ricciarini, M. Simon, N. De Simone, R. Sparvoli, P. Spilantini, Yu. I. Stozhkov, V. Di Feliche, and D. Fedele, Bull. Lebedev Physics Inst. 38(3), 68 (2011).ADSCrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    B. Agrinier, Y. Koechlin, B. Parlier, J. Paul, J. Vasseur, G. Boella, C. Dilworth, L. Scarsi, G. Sironi, and A. Russo, Lett. Nuovo Cimento 1, 53 (1969).ADSCrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    D. J. Bird, H. Y. Dai, B. R. Dawson, J. W. Elbert, M. A. Huang, D. B. Kieda, S. Ko, E. C. Loh, M. Luo, J. D. Smith, P. Sokolsky, P. Sommers, and S. B. Thomas, Astrophys. J. 511, 739 (1999).ADSCrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    T. P. Li and Y.-Q. Ma, Astrophys. J. 272, 317 (1983).ADSCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Pleiades Publishing, Ltd. 2013

Authors and Affiliations

  • A. V. Karelin
    • 1
  • O. Adriani
    • 4
  • G. C. Barbarino
    • 5
  • G. A. Bazilevskaya
    • 2
  • R. Bellotti
    • 6
  • M. Boezio
    • 7
  • E. A. Bogomolov
    • 3
  • L. Bonechi
    • 4
  • M. Bongi
    • 4
  • V. Bonvicini
    • 7
  • S. Bottai
    • 4
  • A. Bruno
    • 6
  • A. Vacchi
    • 7
  • E. Vannuccini
    • 4
  • G. I. Vasilyev
    • 3
  • S. A. Voronov
    • 1
  • A. M. Galper
    • 1
  • I. A. Danilchenko
    • 1
  • C. De Donato
    • 8
  • C. De Santis
    • 8
  • N. De Simone
    • 8
  • V. Di Felice
    • 8
  • V. G. Zverev
    • 1
  • G. Zampa
    • 7
  • N. Zampa
    • 7
  • F. Cafagna
    • 6
  • D. Campana
    • 5
  • R. Carbone
    • 5
    • 8
  • P. Carlson
    • 9
  • M. Casolino
    • 8
  • G. Castellini
    • 10
  • A. N. Kvashnin
    • 2
  • S. V. Koldashov
    • 1
  • S. A. Koldobskiy
    • 1
  • S. Y. Krutkov
    • 3
  • A. A. Leonov
    • 1
  • V. Malvezzi
    • 8
  • L. Marcelli
    • 8
  • M. Martucci
    • 8
  • A. G. Mayorov
    • 1
  • V. V. Malakhov
    • 1
  • W. Menn
    • 11
  • M. Merge
    • 8
  • V. V. Mikhailov
    • 1
  • E. Mocchiutti
    • 7
  • A. Monaco
    • 6
  • N. Mori
    • 4
  • G. Osteria
    • 5
  • F. Palma
    • 8
  • P. Papini
    • 4
  • M. Pearce
    • 9
  • P. Picozza
    • 8
  • C. Pizzolotto
    • 7
  • M. Ricci
    • 12
  • S. B. Ricciarini
    • 4
  • M. F. Runtso
    • 1
  • R. Sarkar
    • 7
  • M. Simon
    • 11
  • R. Sparvoli
    • 8
  • P. Spillantini
    • 4
  • Y. T. Yurkin
    • 1
  1. 1.“MEPhI” National Research Nuclear UniversityMoscowRussia
  2. 2.Ioffe Physicotechnical InstituteRussian Academy of SciencesSt. PetersburgRussia
  3. 3.Lebedev Physical InstituteRussian Academy of SciencesMoscowRussia
  4. 4.INFNStructure of Florence and Physics Department of University of FlorenceFlorenceItaly
  5. 5.INFNStructure of Naples and Physics Department of University of NaplesNaplesItaly
  6. 6.INFNStructure of Bari and Physics Department of University of BariBariItaly
  7. 7.INFNStructure of Trieste and Physics Department of University of TriesteTriesteItaly
  8. 8.INFNStructure of Rome Tor Vergata and Physics Department of University of Rome Tor VergataRomeItaly
  9. 9.KTH, Department of Physics, and the Oskar Klein Centre for Cosmoparticle PhysicsAlbaNova University CentreStockholmSweden
  10. 10.Institute of Applied PhysicsFlorenceItaly
  11. 11.Universität SiegenSiegenGermany
  12. 12.INFNLaboratori Nazionali di FrascatiFrascatiItaly

Personalised recommendations