학술논문
Cosmic-ray anisotropies in right ascension measured by the Pierre Auger Observatory
Document Type
Working Paper
Author
The Pierre Auger Collaboration; Aab, A.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Albuquerque, I. F. M.; Albury, J. M.; Allekotte, I.; Almela, A.; Castillo, J. Alvarez; Alvarez-Muñiz, J.; Anastasi, G. A.; Anchordoqui, L.; Andrada, B.; Andringa, S.; Aramo, C.; Ferreira, P. R. Araújo; Asorey, H.; Assis, P.; Avila, G.; Badescu, A. M.; Bakalova, A.; Balaceanu, A.; Barbato, F.; Luz, R. J. Barreira; Becker, K. H.; Bellido, J. A.; Berat, C.; Bertaina, M. E.; Bertou, X.; Biermann, P. L.; Bister, T.; Biteau, J.; Blanco, A.; Blazek, J.; Bleve, C.; Boháčová, M.; Boncioli, D.; Bonifazi, C.; Arbeletche, L. Bonneau; Borodai, N.; Botti, A. M.; Brack, J.; Bretz, T.; Briechle, F. L.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buitink, S.; Buscemi, M.; Caballero-Mora, K. S.; Caccianiga, L.; Calcagni, L.; Cancio, A.; Canfora, F.; Caracas, I.; Carceller, J. M.; Caruso, R.; Castellina, A.; Catalani, F.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Cerda, M.; Chinellato, J. A.; Choi, K.; Chudoba, J.; Chytka, L.; Clay, R. W.; Cerutti, A. C. Cobos; Colalillo, R.; Coleman, A.; Coluccia, M. R.; Conceição, R.; Condorelli, A.; Consolati, G.; Contreras, F.; Convenga, F.; Covault, C. E.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B. R.; Day, J. A.; de Almeida, R. M.; de Jesús, J.; de Jong, S. J.; De Mauro, G.; Neto, J. R. T. de Mello; De Mitri, I.; de Oliveira, J.; Franco, D. de Oliveira; de Souza, V.; Debatin, J.; del Río, M.; Deligny, O.; Dhital, N.; Di Matteo, A.; Castro, M. L. Díaz; Dobrigkeit, C.; D'Olivo, J. C.; Dorosti, Q.; Anjos, R. C. dos; Dova, M. T.; Ebr, J.; Engel, R.; Epicoco, I.; Erdmann, M.; Escobar, C. O.; Etchegoyen, A.; Falcke, H.; Farmer, J.; Farrar, G.; Fauth, A. C.; Fazzini, N.; Feldbusch, F.; Fenu, F.; Fick, B.; Figueira, J. M.; Filipčič, A.; Freire, M. M.; Fujii, T.; Fuster, A.; Galea, C.; Galelli, C.; García, B.; Vegas, A. L. Garcia; Gemmeke, H.; Gesualdi, F.; Gherghel-Lascu, A.; Ghia, P. L.; Giaccari, U.; Giammarchi, M.; Giller, M.; Glombitza, J.; Gobbi, F.; Golup, G.; Berisso, M. Gómez; Vitale, P. F. Gómez; Gongora, J. P.; González, N.; Goos, I.; Góra, D.; Gorgi, A.; Gottowik, M.; Grubb, T. D.; Guarino, F.; Guedes, G. P.; Guido, E.; Hahn, S.; Halliday, R.; Hampel, M. R.; Hansen, P.; Harari, D.; Harvey, V. M.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Hill, G. C.; Hojvat, C.; Hörandel, J. R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huege, T.; Hulsman, J.; Insolia, A.; Isar, P. G.; Johnsen, J. A.; Jurysek, J.; Kääpä, A.; Kampert, K. H.; Keilhauer, B.; Kemp, J.; Klages, H. O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Köpke, M.; Mezek, G. Kukec; Awad, A. Kuotb; Lago, B. L.; LaHurd, D.; Lang, R. G.; de Oliveira, M. A. Leigui; Lenok, V.; Letessier-Selvon, A.; Lhenry-Yvon, I.; Presti, D. Lo; Lopes, L.; López, R.; Casado, A. López; Lorek, R.; Luce, Q.; Lucero, A.; Payeras, A. Machado; Malacari, M.; Mancarella, G.; Mandat, D.; Manning, B. C.; Manshanden, J.; Mantsch, P.; Mariazzi, A. G.; Mariş, I. C.; Marsella, G.; Martello, D.; Martinez, H.; Bravo, O. Martínez; Mastrodicasa, M.; Mathes, H. J.; Matthews, J.; Matthiae, G.; Mayotte, E.; Mazur, P. O.; Medina-Tanco, G.; Melo, D.; Menshikov, A.; Merenda, K. -D.; Michal, S.; Micheletti, M. I.; Miramonti, L.; Mockler, D.; Mollerach, S.; Montanet, F.; Morello, C.; Morlino, G.; Mostafá, M.; Müller, A. L.; Muller, M. A.; Müller, S.; Mussa, R.; Muzio, M.; Namasaka, W. M.; Nellen, L.; Niculescu-Oglinzanu, M.; Niechciol, M.; Nitz, D.; Nosek, D.; Novotny, V.; Nožka, L.; Nucita, A; Núñez, L. A.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Panetta, M. P.; Papenbreer, P.; Parente, G.; Parra, A.; Pech, M.; Pedreira, F.; Pękala, J.; Pelayo, R.; Peña-Rodriguez, J.; Pereira, L. A. S.; Armand, J. Perez; Perlin, M.; Perrone, L.; Peters, C.; Petrera, S.; Pierog, T.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Pont, B.; Pothast, M.; Privitera, P.; Prouza, M.; Puyleart, A.; Querchfeld, S.; Rautenberg, J.; Ravignani, D.; Reininghaus, M.; Ridky, J.; Riehn, F.; Risse, M.; Ristori, P.; Rizi, V.; de Carvalho, W. Rodrigues; Rojo, J. Rodriguez; Roncoroni, M. J.; Roth, M.; Roulet, E.; Rovero, A. C.; Ruehl, P.; Saffi, S. J.; Saftoiu, A.; Salamida, F.; Salazar, H.; Salina, G.; Gomez, J. D. Sanabria; Sánchez, F.; Santos, E. M.; Santos, E.; Sarazin, F.; Sarmento, R.; Sarmiento-Cano, C.; Sato, R.; Savina, P.; Schäfer, C.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schimassek, M.; Schimp, M.; Schlüter, F.; Schmidt, D.; Scholten, O.; Schovánek, P.; Schröder, F. G.; Schröder, S.; Sciutto, S. J.; Scornavacche, M.; Shellard, R. C.; Sigl, G.; Silli, G.; Sima, O.; Šmída, R.; Sommers, P.; Soriano, J. F.; Souchard, J.; Squartini, R.; Stadelmaier, M.; Stanca, D.; Stanič, S.; Stasielak, J.; Stassi, P.; Streich, A.; Suárez-Durán, M.; Sudholz, T.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A. D.; Šupík, J.; Szadkowski, Z.; Taboada, A.; Taborda, O. A.; Tapia, A.; Timmermans, C.; Tobiska, P.; Peixoto, C. J. Todero; Tomé, B.; Elipe, G. Torralba; Travaini, A.; Travnicek, P.; Trimarelli, C.; Trini, M.; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Vaclavek, L.; Galicia, J. F. Valdés; Valiño, I.; Valore, L.; van Vliet, A.; Varela, E.; Cárdenas, B. Vargas; Vásquez-Ramírez, A.; Veberič, D.; Ventura, C.; Quispe, I. D. Vergara; Verzi, V.; Vicha, J.; Villaseñor, L.; Vink, J.; Vorobiov, S.; Wahlberg, H.; Watson, A. A.; Weber, M.; Weindl, A.; Wiencke, L.; Wilczyński, H.; Winchen, T.; Wirtz, M.; Wittkowski, D.; Wundheiler, B.; Yushkov, A.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zehrer, L.; Zepeda, A.; Ziolkowski, M.; Zuccarello, F.
Source
Published in Astrophys. J 891 (2020)142
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Abstract
We present measurements of the large-scale cosmic-ray anisotropies in right ascension, using data collected by the surface detector array of the Pierre Auger Observatory over more than 14 years. We determine the equatorial dipole component, $\vec{d}_\perp$, through a Fourier analysis in right ascension that includes weights for each event so as to account for the main detector-induced systematic effects. For the energies at which the trigger efficiency of the array is small, the ``East-West'' method is employed. Besides using the data from the array with detectors separated by 1500 m, we also include data from the smaller but denser sub-array of detectors with 750 m separation, which allows us to extend the analysis down to $\sim 0.03$ EeV. The most significant equatorial dipole amplitude obtained is that in the cumulative bin above 8~EeV, $d_\perp=6.0^{+1.0}_{-0.9}$%, which is inconsistent with isotropy at the 6$\sigma$ level. In the bins below 8 EeV, we obtain 99% CL upper-bounds on $d_\perp$ at the level of 1 to 3 percent. At energies below 1 EeV, even though the amplitudes are not significant, the phases determined in most of the bins are not far from the right ascension of the Galactic center, at $\alpha_{\rm GC}=-94^\circ$, suggesting a predominantly Galactic origin for anisotropies at these energies. The reconstructed dipole phases in the energy bins above 4 EeV point instead to right ascensions that are almost opposite to the Galactic center one, indicative of an extragalactic cosmic ray origin.
Comment: Accepted by ApJ
Comment: Accepted by ApJ