Volume 501 - 39th International Cosmic Ray Conference (ICRC2025) - Cosmic-Ray Indirect
Muon number reconstruction with IceTop using a two-component lateral distribution function
 IceCube, R. Abbasi, M. Ackermann, J. Adams, S.K. Agarwalla, J. Aguilar, M. Ahlers, J.M. Alameddine, S. Ali, N.M.B. Amin, K. Andeen, C. Argüelles, Y. Ashida, S. Athanasiadou, S. Axani, R. Babu, X. Bai, J. Baines-Holmes, A. Balagopal V, S.W. Barwick, S. Bash, V. Basu, R. Bay, J. Beatty, J. Becker Tjus, P. Behrens, J. Beise, C. Bellenghi, B. Benkel, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Besson, E. Blaufuss, L. Bloom, S. Blot, I. Bodo, F. Bontempo, J. Book Motzkin, C. Boscolo Meneguolo, S. Boser, O. Botner, J. Bottcher, J. Braun, B. Brinson, Z. Brisson-Tsavoussis, R.T. Burley, D. Butterfield, M. Campana, K. Carloni, J. Carpio, S. Chattopadhyay, T.N. Chau, Z. Chen, D. Chirkin, S. Choi, B. Clark, A. Coleman, P.J.C. Coleman, G. Collin, D.A. Coloma Borja, A. Connolly, J. Conrad, R. Corley, D. Cowen, C. De Clercq, J. DeLaunay, D. Delgado, T. Delmeulle, S. Deng, P. Desiati, K. de Vries, G. de Wasseige, T. DeYoung, J.C. Diaz-Velez, S. DiKerby, M. Dittmer, A. Domi, L. Draper, L. Dueser, D. Durnford, K. Dutta, M. DuVernois, T. Ehrhardt, L. Eidenschink, A. Eimer, P. Eller, E. Ellinger, D. Elsässer, R. Engel, H. Erpenbeck, W. Esmail, S. Eulig, J. Evans, P. Evenson, K.L. Fan, K. Fang, K.R. Farrag, A. Fazely, A. Fedynitch, N. Feigl, C. Finley, L. Fischer, D.B. Fox, A. Franckowiak, S. Fukami, P. Furst, J. Gallagher, E. Ganster, A. Garcia, M. Garcia, G. Garg, E. Genton, L. Gerhardt, A. Ghadimi, C. Glaser, T. Glüsenkamp, J. Gonzalez, S. Goswami, A. Granados, D. Grant, S. Gray, S. Griffin, S. Griswold, K.M. Groth, D.J. Guevel, C. Günther, P. Gutjahr, C.H. Ha, C. Haack, A. Hallgren, L. Halve, F. Halzen, L. Hamacher, M. Ha Minh, M. Handt, K. Hanson, J. Hardin, A. Harnisch, P. Hatch, A. Haungs, J. Haussler, K. Helbing, J. Hellrung, B. Henke, L. Hennig, F. Henningsen, L.P. Heuermann, R. Hewett, N. Heyer, S. Hickford, A. Hidvegi, C. Hill, G. Hill, R. Hmaid, K. Hoffman, D. Hooper, S. Hori, K. Hoshina, M. Hostert, W. Hou, T. Huber, K. Hultqvist, K. Hymon, A. Ishihara, W. Iwakiri, M. Jacquart, S. Jain, O. Janik, M. Jansson, M. Jeong, M. Jin, N. Kamp, D. Kang, W. Kang, X. Kang, A. Kappes, L. Kardum, T. Karg, M. Karl, A. Karle, A. Katil, M. Kauer, J. Kelley, M. Khanal, A. Khatee Zathul, A. Kheirandish, H. KimKu, J. Kiryluk, C. Klein, S. Klein, Y. Kobayashi, A. Kochocki, R. Koirala, H. Kolanoski, T. Kontrimas, L. Kopke, C. Kopper, J. Koskinen, P. Koundal, M. Kowalski, T. Kozynets, N. Krieger, K. Jayakumar, T. Krishnan, K. Kruiswijk, E. Krupczak, A. Kumar, E. Kun, N. Kurahashi, N.N. Lad, C. Lagunas Gualda, L. Lallement Arnaud, M. Lamoureux, M.J. Larson, F.H. Lauber, J. Lazar, K. Leonard DeHolton, A. Leszczynska, J. Liao, C. Lin, Y. Liu, M. Liubarska, C. Love, L. Lu, F. Lucarelli, W. Luszczak, Y. Lyu, J. Madsen, E. Magnus, K. Mahn, Y. Makino, E. Manao, S. Mancina, A. Mand, I.C. Maris, S. Marka, Z. Marka, L. Marten, I. Martinez-Soler, R.H. Maruyama, J. Mauro, F. Mayhew, F. McNally, J.V. Mead, K. Meagher, S. Mechbal, A. Medina, M. Meier, Y. Merckx, L. Merten, J. Mitchell, L. Molchany, T. Montaruli, R. Moore, Y. Morii, A. Mosbrugger, M. Moulai, D. Mousadi, E. Moyaux, T. Mukherjee, R. Naab, M. Nakos, U. Naumann, J. Necker, L. Neste, M. Neumann, H. Niederhausen, M.U. Nisa, K. Noda, A. Noell, A. Novikov, A. Pollmann, V. O'Dell, A. Olivas, R. Ørsøe, J. Osborn, E. O'Sullivan, V. Palusova, H. Pandya, A. Parenti, N. Park, V. Parrish, E.N. Paudel, L. Paul, C. Pérez de los Heros, T. Pernice, J. Peterson, M. Plum, A. Ponten, V. Poojyam, Y. Popovych, M. Prado Rodriguez, B. Pries, R. Procter-Murphy, G. Przybylski, L. Pyras, C. Raab, J. Rack-Helleis, N. Rad, M.L. Ravn, K. Rawlins, Z. Rechav, A. Rehman, I. Reistroffer, E. Resconi, S. Reusch, C.D. Rho, W. Rhode, L. Ricca, B. Riedel, A. Rifaie, E. Roberts, S. Robertson, M. Rongen, A. Rosted, C. Rott, T. Ruhe, L. Ruohan, D. Ryckbosch, J. Saffer, D. Salazar-Gallegos, P. Sampathkumar, A. Sandrock, G. Sanger-Johnson, M. Santander, S. Sarkar, J. Savelberg, M. Scarnera, P. Schaile, M. Schaufel, H. Schieler, S. Schindler, L. Schlickmann, B. Schlüter, F. Schlüter, N. Schmeisser, T. Schmidt, F. Schröder, L. Schumacher, S. Schwirn, S. Sclafani, D. Seckel, L. Seen, M.F.H. Seikh, S. Seunarine, P.A. Sevle Myhr, R. Shah, S. Shefali, S. N, B. Skrzypek, R. Snihur, J. Soedingrekso, A. Sogaard, D. Soldin, P. Soldin, G. Sommani, C. Spannfellner, G. Spiczak, C. Spiering, J. Stachurska, M. Stamatikos, T. Stanev, T. Stezelberger, T. Sturwald, T. Stuttard, G. Sullivan, I. Taboada, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, A. Thakuri, M. Thiesmeyer, W. Thompson, J. Thwaites, S. Tilav, K. Tollefson, S. Toscano, D. Tosi, A. Trettin, A.K. Upadhyay, K. Upshaw, A. Vaidyanathan, N. Valtonen-Mattila, J. Valverde, J. Vandenbroucke, T. van Eeden, N. van Eijndhoven, L. van Rootselaar, J. van Santen, F.J. Vara Carbonell, F. Varsi, M. Venugopal, M. Vereecken, S. Vergara Carrasco, S. Verpoest, D. Veske, A. Vijai, J. Villarreal, C. Walck, A. Wang, E. Warrick, C. Weaver, P. Weigel, A. Weindl, J. Weldert, A. Wen, C. Wendt, J. Werthebach, M. Weyrauch*, N. Whitehorn, C. Wiebusch, D. Williams, L. Witthaus, M. Wolf, G. Wrede, X. Xu, J.P. Yanez, Y. Yao, E.B. Yildizci, S. Yoshida, R. Young, F. Yu, S. Yu, T. Yuan, A. Zegarelli, S. Zhang, Z. Zhang, P. Zhelnin and P. Zilbermanet al. (click to show)
*: corresponding author
Full text: pdf
Pre-published on: September 24, 2025
Published on:
Abstract
The IceCube Neutrino Observatory, situated at the geographic South Pole, comprises both a surface component, IceTop, and a deep in-ice component. This unique setup allows for simultaneous measurements of low-energy ($\sim \rm{GeV}$) and high-energy ($\gtrsim 400\,\rm{GeV}$) muons generated in cosmic-ray air showers. The correlation between these low- and high-energy muons can serve as a valuable tool not only for analyzing cosmic-ray composition but also for tests of hadronic interaction models.
However, IceTop does not feature dedicated muon detectors, making it challenging to measure the low-energy muon component for individual air showers.
For this reason, a two-component lateral distribution function is utilized for the simultaneous reconstruction of the primary energy and low-energy muon number on a single-event basis. This is achieved by combining analytical descriptions of the electromagnetic and muon lateral distributions. In this work, the underlying principles of this method will be discussed, as well as its capability for muon number reconstruction using the hadronic interaction models Sibyll 2.1, QGSJet-II.04, and EPOS-LHC.
DOI: https://doi.org/10.22323/1.501.0437
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.