The very large collection area of ground-based gamma-ray telescopes gives them a substantial advantage over balloon or satellite based instruments in the detection of very-high-energy (>600 GeV) cosmic-ray electrons. Here we present the electron spectrum derived from data taken with the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) of imaging atmospheric Cherenkov telescopes. In this measurement, the first of this type, we are able to extend the measurement of the electron spectrum beyond the range accessible to direct measurements. We find evidence for a substantial steepening in the energy spectrum above 600 GeV compared to lower energies.

We report on a survey of the inner part of the Galactic plane in very high energy gamma rays with the H.E.S.S. Cerenkov telescope system. The Galactic plane between ±30° in longitude and ±3° in latitude relative to the Galactic center was observed in 500 pointings for a total of 230 hr, reaching an average flux sensitivity of 2% of the Crab Nebula at energies above 200 GeV. Fourteen previously unknown sources were detected at a significance level greater than 4 σ after accounting for all trials involved in the search. Initial results on the eight most significant of these sources were already reported elsewhere (Aharonian and coworkers). Here we present detailed spectral and morphological information for all the new sources, along with a discussion on possible counterparts in other wavelength bands. The distribution in Galactic latitude of the detected sources appears to be consistent with a scale height in the Galactic disk for the parent population smaller than 100 pc, consistent with expectations for supernova remnants and/or pulsar wind nebulae.

The measurement of an excess in the cosmic-ray electron spectrum between 300 and 800 GeV by the ATIC experiment has - together with the PAMELA detection of a rise in the positron fraction up to 100 GeV - motivated many interpretations in terms of dark matter scenarios; alternative explanations assume a nearby electron source like a pulsar or supernova remnant. Here we present a measurement of the cosmic-ray electron spectrum with H.E.S.S. starting at 340 GeV. While the overall electron flux measured by H.E.S.S. is consistent with the ATIC data within statistical and systematic errors, the H.E.S.S. data exclude a pronounced peak in the electron spectrum as suggested for interpretation by ATIC. The H.E.S.S. data follow a power-law spectrum with spectral index of 3.0 +- 0.1 (stat.) +- 0.3 (syst.), which steepens at about 1 TeV.

We calculate the antiproton flux due to relic neutralino annihilations, in a two-dimensional diffusion model compatible with stable and radioactive cosmic ray nuclei. We find that the uncertainty in the primary flux induced by the propagation parameters alone is about two orders of magnitude at low energies, and it is mainly determined by the lack of knowledge of the thickness of the diffusive halo. On the contrary, different dark matter density profiles do not significantly alter the flux: a Novarro-Frenk-White distribution produces fluxes which are at most 20% higher than an isothermal sphere. The most conservative choice for propagation parameters and dark matter distribution normalization, together with current data on cosmic antiprotons, cannot lead to any definitive constraint on the supersymmetric parameter space, either in a low-energy effective minimal supersymmetric standard model, or in a minimal supergravity scheme. However, if the best choice for propagation parameters---corresponding to a diffusive halo of $L=4\mathrm{kpc}$---is adopted, some supersymmetric configurations with the neutralino mass ${m}_{\ensuremath{\chi}}\ensuremath{\lesssim}100\mathrm{GeV}$ should be considered as excluded. An enhancement flux factor---due for instance to a clumpy dark halo or a higher local dark matter density---would imply a more severe cut on the supersymmetric parameters.

Precision measurements by the Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) on the International Space Station of the deuteron (D) flux are presented. The measurements are based on 21×106 D nuclei in the rigidity range from 1.9 to 21 GV collected from May 2011 to April 2021. We observe that over the entire rigidity range the D flux exhibits nearly identical time variations with the p, He3, and He4 fluxes. Above 4.5 GV, the D/He4 flux ratio is time independent and its rigidity dependence is well described by a single power law ∝RΔ with ΔD/He4=−0.108±0.005. This is in contrast with the He3/He4 flux ratio for which we find ΔHe3/He4=−0.289±0.003. Above ∼13  GV we find a nearly identical rigidity dependence of the D and p fluxes with a D/p flux ratio of 0.027±0.001. These unexpected observations indicate that cosmic deuterons have a sizable primarylike component. With a method independent of cosmic ray propagation, we obtain the primary component of the D flux equal to 9.4±0.5% of the He4 flux and the secondary component of the D flux equal to 58±5% of the He3 flux. Published by the American Physical Society 2024