Cosmic-ray electron-positron spectrum from 7 GeV to 2 TeV with the Fermi Large Area Telescope

S. Abdollahi (1) , M. Ackermann (2) , M. Ajello (3) , W. Atwood (4) , L. Baldini (5) , Guido Barbiellini (6) , D. Bastieri (7) , R. Bellazzini (8) , E. Bloom (9) , R. Bonino (10) , T. Brandt (11) , J. Bregeon (12) , Pascal Bruel (13) , R. Buehler (14) , A. Cameron (15) , R. Caputo (4) , M. Caragiulo (8) , D. Castro (11) , E. Cavazzuti (16) , C. Cecchi (17) , A. Chekhtman (18) , S. Ciprini (16) , J. Cohen-Tanugi (12) , F. Costanza (5) , A. Cuoco (10) , S. Cutini (16) , F. D’ammando (19) , F. de Palma (5) , R. Desiante (10) , S. Digel (20) , N. Di Lalla (21) , M. Di Mauro (9) , L. Di Venere (8) , S. Drell (20) , A. Drlica-Wagner (22) , C. Favuzzi (8) , W. Focke (20) , S. Funk (23) , P. Fusco (8) , F. Gargano (5) , D. Gasparrini (16) , N. Giglietto (8) , F. Giordano (8) , M. Giroletti (19) , D. Green (11) , Lucas Guillemot (24, 25) , S. Guiriec (11) , A. Harding (26) , T. Jogler (27) , G. Jóhannesson (28) , T. Kamae (29) , M. Kuss (5) , G. La Mura (7) , L. Latronico (10) , F. Longo (8) , F. Loparco (12) , P. Lubrano (17) , S. Maldera (10) , D. Malyshev (23) , A. Manfreda (5) , M. Mazziotta (8) , P. Michelson (20) , N. Mirabal (11) , W. Mitthumsiri (30) , T. Mizuno (1) , A. Moiseev (11) , M. Monzani (20) , A. Morselli (31) , I. v. Moskalenko (9) , M. Negro (10) , E. Nuss (12) , E. Orlando (20) , D. Paneque (32) , S. Perkins (26) , M. Pesce-Rollins (5) , F. Piron (12) , G. Pivato (5) , A. Porter (20) , G. Principe (23) , S. Rainò (8) , R. Rando (33) , M. Razzano (21) , A. Reimer (34) , O. Reimer (35) , C. Sgrò (13) , D. Simone (8) , E. Siskind (36) , F. Spada (5) , G. Spandre (5) , P. Spinelli (8) , H. Tajima (37) , J. b. Thayer (9) , L. Tibaldo (38) , D. f. Torres (39) , E. Troja (11) , M. Wood (20) , A. Worley (40) , G. Zaharijas (6) , S. Zimmer (41)

1 Hiroshima University
2 DESY - Deutsches Elektronen-Synchrotron [Hamburg]
3 Department of Physics and Astronomy [Clemson]
4 SCIPP - Santa Cruz Institute for Particle Physics
5 INFN - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare [Pisa]
6 INFN, Sezione di Trieste - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
7 INFN, Sezione di Padova - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova
8 INFN, sezione di Bari - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Bari
9 Stanford University
10 INFN, Sezione di Torino - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
11 GSFC - NASA Goddard Space Flight Center
12 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
13 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
14 DESY - Deutsches Elektronen-Synchrotron [Zeuthen]
15 University of St Andrews [Scotland]
16 ASI - Agenzia Spaziale Italiana
17 INFN, Sezione di Perugia - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
18 George Mason University [Fairfax]
19 INAF - Istituto Nazionale di Astrofisica
20 KIPAC - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
21 Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
22 Fermilab - Fermi National Accelerator Laboratory
23 ECAP - Erlangen Centre for Astroparticle Physics
24 LPC2E - Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace
25 USN - Unité Scientifique de la Station de Nançay
26 LHEA - GSFC Laboratory for High Energy Astrophysics
27 Friedrich-Alexander-Universität
28 Science Institute, University of Iceland
29 Tokyo University of Science [Tokyo]
30 Mahidol University [Bangkok]
31 INFN, Sezione di Roma Tor Vergata - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma Tor Vergata
32 MPI-P - Max-Planck-Institut für Physik (Werner-Heisenberg-Institut)
33 Unipd - Università degli Studi di Padova = University of Padua
34 Leopold Franzens Universität Innsbruck - University of Innsbruck
35 Universität Innsbruck [Innsbruck]
36 NYCB Real-Time Computing Inc., Lattingtown
37 Nagoya University
38 MPIK - Max-Planck-Institut für Kernphysik
39 ICE-CSIC - Institut de Ciencies de l'Espai [Barcelona]
40 University of Denver
41 UNIGE - Université de Genève = University of Geneva

We present a measurement of the cosmic-ray electron+positron spectrum between 7 GeV and 2 TeV performed with almost seven years of data collected with the Fermi Large Area Telescope. We find that the spectrum is well fit by a broken power law with a break energy at about 50 GeV. Above 50 GeV, the spectrum is well described by a single power law with a spectral index of 3.07 ± 0.02 (stat+syst) ± 0.04 (energy measurement). An exponential cutoff lower than 1.8 TeV is excluded at 95% CL. PACS numbers: 98.70.Sa, 96.50.sb, 95.85.Ry, 95.55.Vj

Domains: High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE]; High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE]

S. Abdollahi, M. Ackermann, M. Ajello, W. Atwood, L. Baldini, et al.. Cosmic-ray electron-positron spectrum from 7 GeV to 2 TeV with the Fermi Large Area Telescope. Physical Review D, 2017, 95 (8), pp.18-45. ⟨10.1103/PhysRevD.95.082007⟩. ⟨insu-01526468⟩