PoS - Proceedings of Science
Volume 444 - 38th International Cosmic Ray Conference (ICRC2023) - Cosmic-Ray Physics (Indirect, CRI)
Cosmic-Ray Composition with IceTop and IceCube using graph neural networks
P. Koundal*,  IceCube, R. Abbasi, M. Ackermann, J. Adams, S.K. Agarwalla, J. Aguilar, M. Ahlers, J.M. Alameddine, N.M.B. Amin, K. Andeen, G. Anton, C. Argüelles, Y. Ashida, S. Athanasiadou, S. Axani, X. Bai, A. Balagopal V, M. Baricevic, S. Barwick, V. Basu, R. Bay, J. Beatty, J. Becker Tjus, J. Beise, C. Bellenghi, C. Benning, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Besson, E. Blaufuss, S. Blot, F. Bontempo, J. Book, C. Boscolo Meneguolo, S. Boser, O. Botner, J. Bottcher, E. Bourbeau, J. Braun, B. Brinson, J. Brostean-Kaiser, R.T. Burley, R. Busse, D. Butterfield, M. Campana, K. Carloni, E. Carnie-Bronca, S. Chattopadhyay, T.N. Chau, C. Chen, Z. Chen, D. Chirkin, S. Choi, B. Clark, L. Classen, A. Coleman, G. Collin, A. Connolly, J. Conrad, P. Coppin, P. Correa, D. Cowen, P. Dave, C. De Clercq, J. DeLaunay, D. Delgado Lopez, S. Deng, K. Deoskar, A. Desai, P. Desiati, K. de Vries, G. de Wasseige, T. DeYoung, A. Diaz, J.C. Diaz-Velez, M. Dittmer, A. Domi, H. Dujmovic, M. DuVernois, T. Ehrhardt, P. Eller, E. Ellinger, S. El Mentawi, D. Elsässer, R. Engel, H. Erpenbeck, J. Evans, P. Evenson, K.L. Fan, K. Fang, K.R. Farrag, A. Fazely, A. Fedynitch, N. Feigl, S. Fiedlschuster, C. Finley, L. Fischer, D.B. Fox, A. Franckowiak, A. Fritz, P. Furst, J. Gallagher, E. Ganster, A. Garcia, L. Gerhardt, A. Ghadimi, C. Glaser, T. Glauch, T. Glusenkamp, N. Goehlke, J. Gonzalez, S. Goswami, D. Grant, S. Gray, O. Gries, S. Griffin, S. Griswold, K.M. Groth, C. Günther, P. Gutjahr, C. Haack, A. Hallgren, R. Halliday, L. Halve, F. Halzen, H. Hamdaoui, M. Ha Minh, K. Hanson, J. Hardin, A. Harnisch, P. Hatch, A. Haungs, K. Helbing, J. Hellrung, F. Henningsen, L.P. Heuermann, N. Heyer, S. Hickford, A. Hidvegi, C. Hill, G. Hill, K. Hoffman, S. Hori, K. Hoshina, W. Hou, T. Huber, K. Hultqvist, M. Hunnefeld, R. Hussain, K. Hymon, S. In, A. Ishihara, M. Jacquart, O. Janik, M. Jansson, G. Japaridze, M. Jeong, M. Jin, B. Jones, D. Kang, W. Kang, X. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, L. Kardum, T. Karg, M. Karl, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, J. Kelley, A. Khatee Zathul, A. Kheirandish, J. Kiryluk, S. Klein, A. Kochocki, R. Koirala, H. Kolanoski, T. Kontrimas, L. Kopke, C. Kopper, J. Koskinen, M. Kovacevich, M. Kowalski, T. Kozynets, K. Jayakumar, K. Kruiswijk, E. Krupczak, A. Kumar, E. Kun, N.K. Neilson, N.N. Lad, C. Lagunas Gualda, M. Lamoureux, M.J. Larson, S. Latseva, F.H. Lauber, J. Lazar, J. Lee, K. Leonard DeHolton, A. Leszczynska, M. Lincetto, Q. Liu, M. Liubarska, E. Lohfink, C. Love, C.J. Lozano Mariscal, L. Lu, F. Lucarelli, W. Luszczak, Y. Lyu, J. Madsen, K. Mahn, Y. Makino, E. Manao, S. Mancina, W. Marie Sainte, I.C. Maris, S. Marka, Z. Marka, M. Marsee, I. Martinez-Soler, R.H. Maruyama, F. Mayhew, T. McElroy, F. McNally, J.V. Mead, K. Meagher, S. Mechbal, A. Medina, M. Meier, Y. Merckx, L. Merten, J. Micallef, J. Mitchell, T. Montaruli, R. Moore, Y. Morii, B. Morse, M. Moulai, T. Mukherjee, R. Naab, R. Nagai, M. Nakos, U. Naumann, J. Necker, A. Negi, M. Neumann, H. Niederhausen, M. Nisa, A. Noell, A. Novikov, S. Nowicki, A. Pollmann, V. O'Dell, M. Oehler, B. Oeyen, A. Olivas, R. Orsoe, J. Osborn, E. O'Sullivan, H. Pandya, N. Park, G. Parker, E.N. Paudel, L. Paul, C. Pérez de los Heros, J. Peterson, S. Philippen, A. Pizzuto, M. Plum, A. Ponten, Y. Popovych, M. Prado Rodriguez, B. Pries, R. Procter-Murphy, G. Przybylski, C. Raab, J. Rack-Helleis, K. Rawlins, Z. Rechav, A. Rehman, P. Reichherzer, G. Renzi, E. Resconi, S. Reusch, W. Rhode, B. Riedel, A. Rifaie, E. Roberts, S. Robertson, S.T. Rodan, G. Roellinghoff, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, L. Ruohan, D. Ryckbosch, I. Safa, J. Saffer, D. Salazar-Gallegos, P. Sampathkumar, S. Sanchez Herrera, A. Sandrock, M. Santander, S. Sarkar, S. Sarkar, J. Savelberg, P. Savina, M. Schaufel, H. Schieler, S. Schindler, L. Schlickmann, B. Schlüter, F. Schlüter, N. Schmeisser, T. Schmidt, J. Schneider, F. Schröder, L.J. Schumacher, G. Schwefer, S. Sclafani, D. Seckel, M.F.H. Seikh, S. Seunarine, R. Shah, A. Sharma, S. Shefali, N. Shimizu, M. Silva, B. Skrzypek, B. Smithers, R. Snihur, J. Soedingrekso, A. Sogaard, D. Soldin, P. Soldin, G. Sommani, C. Spannfellner, G. Spiczak, C. Spiering, M. Stamatikos, T. Stanev, T. Stezelberger, T. Sturwald, T. Stuttard, G. Sullivan, I. Taboada, S. Ter-Antonyan, M. Thiesmeyer, W. Thompson, J. Thwaites, S. Tilav, K. Tollefson, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, A. Trettin, C.F. Tung, R. Turcotte, J.P. Twagirayezu, B. Ty, M. Unland Elorrieta, A.K. Upadhyay, K. Upshaw, N. Valtonen-Mattila, J. Vandenbroucke, N. van Eijndhoven, D. Vannerom, J. van Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, M. Venugopal, M. Vereecken, S. Verpoest, D. Veske, A. Vijai, C. Walck, C. Weaver, P. Weigel, A. Weindl, J. Weldert, C. Wendt, J. Werthebach, M. Weyrauch, N. Whitehorn, C. Wiebusch, N. Willey, D. Williams, L. Witthaus, A. Wolf, M. Wolf, G. Wrede, X. Xu, J.P. Yanez, E.B. Yildizci, S. Yoshida, R. Young, F.J. Yu, S. Yu, T. Yuan, Z. Zhang, P. Zhelnin and M. Zimmermanet al. (click to show)
Full text: pdf
Pre-published on: August 14, 2023
Published on: September 27, 2024
Abstract
The IceCube Neutrino Observatory, along with its surface array IceTop, is a unique instrument for identifying the elemental composition of cosmic rays around the transition region between Galactic and extragalactic origin of cosmic rays. It can thus provide valuable insights into identifying astrophysical sources of high-energy particles. This work reports the preliminary cosmic-ray composition estimate for air showers detected in IceCube. The analysis is performed by an integrated use of a graph neural network (GNN) based approach, along with reconstructed air-shower features. The GNN uses the detector-hits of air showers recorded at IceTop and IceCube, mapped as a graph. The reconstructed features capture multiple aspects of air-shower physics. The implementation of the GNN based approach also provides the flexibility and facilitates the potential incorporation of planned detector extensions in the future.
DOI: https://doi.org/10.22323/1.444.0334
How to cite

Metadata are provided both in "article" format (very similar to INSPIRE) as this helps creating very compact bibliographies which can be beneficial to authors and readers, and in "proceeding" format which is more detailed and complete.

Open Access
Creative Commons LicenseCopyright owned by the author(s) under the term of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.