Related papers: Cosmic-ray physics with IceCube

Recent results of cosmic-ray studies with IceTop at the IceCube Neutrino

The IceCube Neutrino Observatory is a cubic-kilometer Cherenkov detector that is deployed deep in the Antarctic ice at the South Pole. A square kilometer companion surface detector, IceTop, located directly above in the in-ice array,…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2023-10-10 Donghwa Kang

Cosmic-Ray Physics in the PeV to EeV Energy Range with the IceCube-Gen2 Surface Array (ICRC 2025)

IceCube-Gen2 is a proposed neutrino observatory at the South Pole that will build on the success of IceCube and will also serve as a unique detector for cosmic-ray air showers. Analogous to the IceTop surface array over IceCube's deep…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2025-07-09 Frank G. Schröder

Neutrinos and Cosmic Rays Observed by IceCube

The core mission of the IceCube Neutrino observatory is to study the origin and propagation of cosmic rays. IceCube, with its surface component IceTop, observes multiple signatures to accomplish this mission. Most important are the…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-01-23 IceCube Collaboration , M. G. Aartsen , M. Ackermann , J. Adams , J. A. Aguilar , M. Ahlers , M. Ahrens , I. Al Samarai , D. Altmann , K. Andeen , T. Anderson , I. Ansseau , G. Anton , M. Archinger , C. Argüelles , J. Auffenberg , S. Axani , X. Bai , S. W. Barwick , V. Baum , R. Bay , J. J. Beatty , J. Becker Tjus , K. -H. Becker , S. BenZvi , D. Berley , E. Bernardini , A. Bernhard , D. Z. Besson , G. Binder , D. Bindig , E. Blaufuss , S. Blot , C. Bohm , M. Börner , F. Bos , D. Bose , S. Böser , O. Botner , J. Braun , L. Brayeur , H. -P. Bretz , S. Bron , A. Burgman , T. Carver , M. Casier , E. Cheung , D. Chirkin , A. Christov , K. Clark , L. Classen , S. Coenders , G. H. Collin , J. M. Conrad , D. F. Cowen , R. Cross , M. Day , J. P. A. M. de André , C. De Clercq , E. del Pino Rosendo , H. Dembinski , S. De Ridder , P. Desiati , K. D. de Vries , G. de Wasseige , M. de With , T. DeYoung , J. C. Díaz-Vélez , V. di Lorenzo , H. Dujmovic , J. P. Dumm , M. Dunkman , B. Eberhardt , T. Ehrhardt , B. Eichmann , P. Eller , S. Euler , P. A. Evenson , S. Fahey , A. R. Fazely , J. Feintzeig , J. Felde , K. Filimonov , C. Finley , S. Flis , C. -C. Fösig , A. Franckowiak , E. Friedman , T. Fuchs , T. K. Gaisser , J. Gallagher , L. Gerhardt , K. Ghorbani , W. Giang , L. Gladstone , T. Glauch , T. Glüsenkamp , A. Goldschmidt , J. G. Gonzalez , D. Grant , Z. Griffith , C. Haack , A. Hallgren , F. Halzen , E. Hansen , T. Hansmann , K. Hanson , D. Hebecker , D. Heereman , K. Helbing , R. Hellauer , S. Hickford , J. Hignight , G. C. Hill , K. D. Hoffman , R. Hoffmann , K. Hoshina , F. Huang , M. Huber , K. Hultqvist , S. In , A. Ishihara , E. Jacobi , G. S. Japaridze , M. Jeong , K. Jero , B. J. P. Jones , W. Kang , A. Kappes , T. Karg , A. Karle , U. Katz , M. Kauer , A. Keivani , J. L. Kelley , A. Kheirandish , J. Kim , M. Kim , T. Kintscher , J. Kiryluk , T. Kittler , S. R. Klein , G. Kohnen , R. Koirala , H. Kolanoski , R. Konietz , L. Köpke , C. Kopper , S. Kopper , D. J. Koskinen , M. Kowalski , K. Krings , M. Kroll , G. Krückl , C. Krüger , J. Kunnen , S. Kunwar , N. Kurahashi , T. Kuwabara , M. Labare , J. L. Lanfranchi , M. J. Larson , F. Lauber , D. Lennarz , M. Lesiak-Bzdak , M. Leuermann , L. Lu , J. Lünemann , J. Madsen , G. Maggi , K. B. M. Mahn , S. Mancina , M. Mandelartz , R. Maruyama , K. Mase , R. Maunu , F. McNally , K. Meagher , M. Medici , M. Meier , T. Menne , G. Merino , T. Meures , S. Miarecki , T. Montaruli , M. Moulai , R. Nahnhauer , U. Naumann , G. Neer , H. Niederhausen , S. C. Nowicki , D. R. Nygren , A. Obertacke Pollmann , A. Olivas , A. O'Murchadha , T. Palczewski , H. Pandya , D. V. Pankova , P. Peiffer , Ö. Penek , J. A. Pepper , C. Pérez de los Heros , D. Pieloth , E. Pinat , P. B. Price , G. T. Przybylski , M. Quinnan , C. Raab , L. Rädel , M. Rameez , K. Rawlins , R. Reimann , B. Relethford , M. Relich , E. Resconi , W. Rhode , M. Richman , B. Riedel , S. Robertson , M. Rongen , C. Rott , T. Ruhe , D. Ryckbosch , D. Rysewyk , L. Sabbatini , S. E. Sanchez Herrera , A. Sandrock , J. Sandroos , S. Sarkar , K. Satalecka , P. Schlunder , T. Schmidt , S. Schoenen , S. Schöneberg , L. Schumacher , D. Seckel , S. Seunarine , D. Soldin , M. Song , G. M. Spiczak , C. Spiering , J. Stachurska , T. Stanev , A. Stasik , J. Stettner , A. Steuer , T. Stezelberger , R. G. Stokstad , A. Stößl , R. Ström , N. L. Strotjohann , G. W. Sullivan , M. Sutherland , H. Taavola , I. Taboada , J. Tatar , F. Tenholt , S. Ter-Antonyan , A. Terliuk , G. Tešić , S. Tilav , P. A. Toale , M. N. Tobin , S. Toscano , D. Tosi , M. Tselengidou , C. F. Tung , A. Turcati , E. Unger , M. Usner , J. Vandenbroucke , N. van Eijndhoven , S. Vanheule , M. van Rossem , J. van Santen , M. Vehring , M. Voge , E. Vogel , M. Vraeghe , C. Walck , A. Wallace , M. Wallraff , N. Wandkowsky , A. Waza , Ch. Weaver , M. J. Weiss , C. Wendt , S. Westerhoff , B. J. Whelan , S. Wickmann , K. Wiebe , C. H. Wiebusch , L. Wille , D. R. Williams , L. Wills , M. Wolf , T. R. Wood , E. Woolsey , K. Woschnagg , D. L. Xu , X. W. Xu , Y. Xu , J. P. Yanez , G. Yodh , S. Yoshida , M. Zoll

Cosmic-Ray Composition analysis at IceCube using Graph Neural Networks

The IceCube Neutrino Observatory is a multi-component detector embedded deep within the South-Pole Ice. This proceeding will discuss an analysis from an integrated operation of IceCube and its surface array, IceTop, to estimate cosmic-ray…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2023-01-19 Paras Koundal

Cosmic ray composition study using machine learning at the IceCube Neutrino Observatory

The evaluation of mass composition of cosmic rays in the knee region ($\sim 3$ PeV) is critical to understanding the transition in the origin of cosmic rays from galactic to extragalactic sources. The IceCube Neutrino Observatory at the…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-08-20 Matthias Plum

Anisotropy of TeV and PeV cosmic rays with IceCube and IceTop

The interaction of high energy cosmic rays with the Earth's atmosphere produces extensive air showers of secondary particles with a large muon component. By exploiting the sensitivity of neutrino telescopes to high energy muons, it is…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-08-14 Marcos Santander

First Results from the IceTop Air Shower Array

IceTop is a 1 km^2 air shower detector presently under construction as a part of the IceCube Observatory at South Pole. It will consist of 80 detector stations, each equipped with two ice Cherenkov tanks, which cover 1 km^2. In 2008, the…

Astrophysics · Physics 2019-08-13 Stefan Klepser

The IceCube Neutrino Observatory III: Cosmic Rays

Cosmic rays and related measurements: IceTop overview; IceTop calibration; Cosmic ray composition; Air shower measurements; Studies of cosmic ray muons; Studies of PeV gamma rays; Cosmic ray anisotropy; Forbush decrease; Submitted papers to…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2012-08-27 The IceCube Collaboration

IceCube

IceCube is a 1 km^3 neutrino telescope currently under construction at the South Pole. The detector will consist of 5160 optical sensors deployed at depths between 1450 m and 2450 m in clear Antarctic ice distributed over 86 strings. An air…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-08-13 A. Karle

Low Energy Cosmic Ray Spectrum from 250 TeV to 10 PeV using IceTop

Using IceTop, the surface component of the IceCube Neutrino Observatory, the all-particle cosmic ray energy spectrum has been determined above a few PeV. The measured energy spectrum leaves a gap of more than a decade in energy to direct…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-08-21 Ramesh Koirala , Thomas K. Gaisser

All-particle cosmic ray energy spectrum measured with 26 IceTop stations

We report on a measurement of the cosmic ray energy spectrum with the IceTop air shower array, the surface component of the IceCube Neutrino Observatory at the South Pole. The data used in this analysis were taken between June and October,…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2012-02-15 IceCube Collaboration , R. Abbasi , Y. Abdou , T. Abu-Zayyad , M. Ackermann , J. Adams , J. A. Aguilar , M. Ahlers , D. Altmann , K. Andeen , J. Auffenberg , X. Bai , M. Baker , S. W. Barwick , V. Baum , R. Bay , J. L. Bazo Alba , K. Beattie , J. J. Beatty , S. Bechet , J. K. Becker , K. -H. Becker , M. Bell , M. L. Benabderrahmane , S. BenZvi , J. Berdermann , P. Berghaus , D. Berley , E. Bernardini , D. Bertrand , D. Z. Besson , D. Bindig , M. Bissok , E. Blaufuss , J. Blumenthal , D. J. Boersma , C. Bohm , D. Bose , S. Böser , O. Botner , L. Brayeur , A. M. Brown , S. Buitink , K. S. Caballero-Mora , M. Carson , M. Casier , D. Chirkin , B. Christy , F. Clevermann , S. Cohen , D. F. Cowen , A. H. Cruz Silva , M. V. D'Agostino , M. Danninger , J. Daughhetee , J. C. Davis , C. De Clercq , T. Degner , F. Descamps , P. Desiati , G. de Vries-Uiterweerd , T. DeYoung , J. C. Díaz-Vélez , J. Dreyer , J. P. Dumm , M. Dunkman , J. Eisch , R. W. Ellsworth , O. Engdegård , S. Euler , P. A. Evenson , O. Fadiran , A. R. Fazely , A. Fedynitch , J. Feintzeig , T. Feusels , K. Filimonov , C. Finley , T. Fischer-Wasels , S. Flis , A. Franckowiak , R. Franke , T. K. Gaisser , J. Gallagher , L. Gerhardt , L. Gladstone , T. Glüsenkamp , A. Goldschmidt , J. A. Goodman , D. Góra , D. Grant , A. Groß , S. Grullon , M. Gurtner , C. Ha , A. Haj Ismail , A. Hallgren , F. Halzen , K. Han , K. Hanson , P. Heimann , D. Heinen , K. Helbing , R. Hellauer , S. Hickford , G. C. Hill , K. D. Hoffman , B. Hoffmann , A. Homeier , K. Hoshina , W. Huelsnitz , P. O. Hulth , K. Hultqvist , S. Hussain , A. Ishihara , E. Jacobi , J. Jacobsen , G. S. Japaridze , H. Johansson , A. Kappes , T. Karg , A. Karle , J. Kiryluk , F. Kislat , S. R. Klein , S. Klepser , J. -H. Köhne , G. Kohnen , H. Kolanoski , L. Köpke , S. Kopper , D. J. Koskinen , M. Kowalski , M. Krasberg , G. Kroll , J. Kunnen , N. Kurahashi , T. Kuwabara , M. Labare , K. Laihem , H. Landsman , M. J. Larson , R. Lauer , J. Lünemann , J. Madsen , R. Maruyama , K. Mase , H. S. Matis , K. Meagher , M. Merck , P. Mészáros , T. Meures , S. Miarecki , E. Middell , N. Milke , J. Miller , T. Montaruli , R. Morse , S. M. Movit , R. Nahnhauer , J. W. Nam , U. Naumann , S. C. Nowicki , D. R. Nygren , S. Odrowski , A. Olivas , M. Olivo , A. O'Murchadha , S. Panknin , L. Paul , C. Pérez de los Heros , D. Pieloth , J. Posselt , P. B. Price , G. T. Przybylski , K. Rawlins , P. Redl , E. Resconi , W. Rhode , M. Ribordy , M. Richman , B. Riedel , J. P. Rodrigues , F. Rothmaier , C. Rott , T. Ruhe , D. Rutledge , B. Ruzybayev , D. Ryckbosch , H. -G. Sander , M. Santander , S. Sarkar , K. Schatto , M. Scheel , T. Schmidt , S. Schöneberg , A. Schönwald , A. Schukraft , L. Schulte , A. Schultes , O. Schulz , M. Schunck , D. Seckel , B. Semburg , S. H. Seo , Y. Sestayo , S. Seunarine , A. Silvestri , M. W. E. Smith , G. M. Spiczak , C. Spiering , M. Stamatikos , T. Stanev , T. Stezelberger , R. G. Stokstad , A. Stößl , E. A. Strahler , R. Ström , M. Stüer , G. W. Sullivan , H. Taavola , I. Taboada , A. Tamburro , S. Ter-Antonyan , S. Tilav , P. A. Toale , S. Toscano , D. Tosi , N. van Eijndhoven , A. Van Overloop , J. van Santen , M. Vehring , M. Voge , C. Walck , T. Waldenmaier , M. Wallraff , M. Walter , R. Wasserman , Ch. Weaver , C. Wendt , S. Westerhoff , N. Whitehorn , K. Wiebe , C. H. Wiebusch , D. R. Williams , R. Wischnewski , H. Wissing , M. Wolf , T. R. Wood , K. Woschnagg , C. Xu , D. L. Xu , X. W. Xu , J. P. Yanez , G. Yodh , S. Yoshida , P. Zarzhitsky , M. Zoll

Measuring the Muon Content of Air Showers with IceTop

IceTop, the surface component of the IceCube detector, has been used to measure the energy spectrum of cosmic ray primaries in the range between 1.58 PeV and 1.26 EeV. It can also be used to study the low energy muons in air showers by…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-08-13 Javier G. Gonzalez

Cosmic Ray Energy Spectrum from Measurements of Air Showers

This review focuses on high-energy cosmic rays in the PeV energy range and above. Of particular interest is the knee of the spectrum around 3 PeV and the transition from cosmic rays of Galactic origin to particles from extra-galactic…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2013-03-15 Thomas K. Gaisser , Todor Stanev , Serap Tilav

Observation of Cosmic Ray Anisotropy with the IceTop Air Shower Array

We report on the observation of anisotropy in the arrival direction distribution of cosmic rays at PeV energies. The analysis is based on data taken between 2009 and 2012 with the IceTop air shower array at the South Pole. IceTop, an…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2013-02-19 IceCube Collaboration , M. G. Aartsen , R. Abbasi , Y. Abdou , M. Ackermann , J. Adams , J. A. Aguilar , M. Ahlers , D. Altmann , K. Andeen , J. Auffenberg , X. Bai , M. Baker , S. W. Barwick , V. Baum , R. Bay , K. Beattie , J. J. Beatty , S. Bechet , J. Becker Tjus , K. -H. Becker , M. Bell , M. L. Benabderrahmane , S. BenZvi , J. Berdermann , P. Berghaus , D. Berley , E. Bernardini , D. Bertrand , D. Z. Besson , D. Bindig , M. Bissok , E. Blaufuss , J. Blumenthal , D. J. Boersma , S. Bohaichuk , C. Bohm , D. Bose , S. Böser , O. Botner , L. Brayeur , A. M. Brown , R. Bruijn , J. Brunner , M. Carson , J. Casey , M. Casier , D. Chirkin , B. Christy , K. Clark , F. Clevermann , S. Cohen , D. F. Cowen , A. H. Cru. Silva , M. Danninger , J. Daughhetee , J. C. Davis , C. D. Clercq , S. D. Ridder , F. Descamps , P. Desiati , G. d. Vries-Uiterweerd , T. DeYoung , J. C. Díaz-Vélez , J. Dreyer , J. P. Dumm , M. Dunkman , R. Eagan , J. Eisch , R. W. Ellsworth , O. Engdegård , S. Euler , P. A. Evenson , O. Fadiran , A. R. Fazely , A. Fedynitch , J. Feintzeig , T. Feusels , K. Filimonov , C. Finley , T. Fischer-Wasels , S. Flis , A. Franckowiak , R. Franke , K. Frantzen , T. Fuchs , T. K. Gaisser , J. Gallagher , L. Gerhardt , L. Gladstone , T. Glüsenkamp , A. Goldschmidt , G. Golup , J. A. Goodman , D. Góra , D. Grant , A. Groß , S. Grullon , M. Gurtner , C. Ha , A. Ha. Ismail , A. Hallgren , F. Halzen , K. Hanson , D. Heereman , P. Heimann , D. Heinen , K. Helbing , R. Hellauer , S. Hickford , G. C. Hill , K. D. Hoffman , R. Hoffmann , A. Homeier , K. Hoshina , W. Huelsnitz , P. O. Hulth , K. Hultqvist , S. Hussain , A. Ishihara , E. Jacobi , J. Jacobsen , G. S. Japaridze , O. Jlelati , A. Kappes , T. Karg , A. Karle , J. Kiryluk , F. Kislat , J. Kläs , S. R. Klein , J. -H. Köhne , G. Kohnen , H. Kolanoski , L. Köpke , C. Kopper , S. Kopper , D. J. Koskinen , M. Kowalski , M. Krasberg , G. Kroll , J. Kunnen , N. Kurahashi , T. Kuwabara , M. Labare , H. Landsman , M. J. Larson , R. Lauer , M. Lesiak-Bzdak , J. Lünemann , J. Madsen , R. Maruyama , K. Mase , H. S. Matis , F. McNally , K. Meagher , M. Merck , P. Mészáros , T. Meures , S. Miarecki , E. Middell , N. Milke , J. Miller , L. Mohrmann , T. Montaruli , R. Morse , R. Nahnhauer , U. Naumann , S. C. Nowicki , D. R. Nygren , A. Obertacke , S. Odrowski , A. Olivas , M. Olivo , A. O'Murchadha , S. Panknin , L. Paul , J. A. Pepper , C. Pérez de los Heros , D. Pieloth , N. Pirk , J. Posselt , P. B. Price , G. T. Przybylski , L. Rädel , K. Rawlins , P. Redl , E. Resconi , W. Rhode , M. Ribordy , M. Richman , B. Riedel , J. P. Rodrigues , F. Rothmaier , C. Rott , T. Ruhe , B. Ruzybayev , D. Ryckbosch , S. M. Saba , T. Salameh , H. -G. Sander , M. Santander , S. Sarkar , K. Schatto , M. Scheel , F. Scheriau , T. Schmidt , M. Schmitz , S. Schoenen , S. Schöneberg , L. Schönherr , A. Schönwald , A. Schukraft , L. Schulte , O. Schulz , D. Seckel , S. H. Seo , Y. Sestayo , S. Seunarine , C. Sheremata , M. W. E. Smith , M. Soiron , D. Soldin , G. M. Spiczak , C. Spiering , M. Stamatikos , T. Stanev , A. Stasik , T. Stezelberger , R. G. Stokstad , A. Stößl , E. A. Strahler , R. Ström , G. W. Sullivan , H. Taavola , I. Taboada , A. Tamburro , S. Ter-Antonyan , S. Tilav , P. A. Toale , S. Toscano , M. Usner , D. va. de. Drift , N. va. Eijndhoven , A. Va. Overloop , J. va. Santen , M. Vehring , M. Voge , M. Vraeghe , C. Walck , T. Waldenmaier , M. Wallraff , M. Walter , R. Wasserman , Ch. Weaver , C. Wendt , S. Westerhoff , N. Whitehorn , K. Wiebe , C. H. Wiebusch , D. R. Williams , H. Wissing , M. Wolf , T. R. Wood , K. Woschnagg , C. Xu , D. L. Xu , X. W. Xu , J. P. Yanez , G. Yodh , S. Yoshida , P. Zarzhitsky , J. Ziemann , S. Zierke , A. Zilles , M. Zoll

Recent IceCube Measurements Using High Energy Neutrinos

The IceCube Neutrino Observatory, located at the geographic South Pole, is a Cherenkov detector that continuously monitors a cubic kilometer of instrumented glacial ice for neutrino interactions in the sub-TeV to EeV energy range. Its…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-10-04 Hans Niederhausen

Cosmic-Ray Studies with the Surface Instrumentation of IceCube

IceCube is a cubic-kilometer Cherenkov detector installed in deep ice at the geographic South Pole. IceCube's surface array, IceTop, measures the electromagnetic signal and mainly low-energy muons from extensive air showers above several…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2021-08-23 Andreas Haungs

Measuring the Spectra of High Energy Neutrinos with a Kilometer-Scale Neutrino Telescope

We investigate the potential of a future kilometer-scale neutrino telescope such as the proposed IceCube detector in the South Pole, to measure and disentangle the yet unknown components of the cosmic neutrino flux, the prompt atmospheric…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2016-09-06 D. Hooper , H. Nunokawa , O. L. G. Peres , R. Zukanovich Funchal

Small air showers in IceTop

IceTop is an air shower array that is part of the IceCube Observatory currently under construction at the geographic South Pole. When completed, it will consist of 80 stations covering an area of 1 km2. Previous analyzes done with IceTop…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2009-12-07 Bakhtiyar Ruzybayev , Shahid Hussain , Chen Xu , Thomas Gaisser

IceCube Science

We discuss the status of the kilometer-scale neutrino detector IceCube and its low energy upgrade Deep Core and review its scientific potential for particle physics. We subsequently appraise IceCube's potential for revealing the enigmatic…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2009-10-08 Francis Halzen

10^20 eV Cosmic Ray and Particle Physics with IceCube

We show that a kilometer-scale neutrino observatory, though optimized for detecting neutrinos of TeV to PeV energy, can reveal the science associated with the enigmatic super-EeV radiation in the Universe. Speculations regarding its origin…

Astrophysics · Physics 2009-11-06 J. Alvarez-Muniz , F. Halzen