Abstract
Data collected by the Pierre Auger Observatory provide evidence for anisotropy in the arrival directions of the cosmic rays with the highest-energies, which are correlated with the positions of relatively nearby active galactic nuclei (AGN) [Pierre Auger Collaboration, Science 318 (2007) 938]. The correlation has maximum significance for cosmic rays with energy greater than ∼6 × 1019 eV and AGN at a distance less than ∼75 Mpc. We have confirmed the anisotropy at a confidence level of more than 99% through a test with parameters specified a priori, using an independent data set. The observed correlation is compatible with the hypothesis that cosmic rays with the highest-energies originate from extra-galactic sources close enough so that their flux is not significantly attenuated by interaction with the cosmic background radiation (the Greisen-Zatsepin-Kuz'min effect). The angular scale of the correlation observed is a few degrees, which suggests a predominantly light composition unless the magnetic fields are very weak outside the thin disk of our galaxy. Our present data do not identify AGN as the sources of cosmic rays unambiguously, and other candidate sources which are distributed as nearby AGN are not ruled out. We discuss the prospect of unequivocal identification of individual sources of the highest-energy cosmic rays within a few years of continued operation of the Pierre Auger Observatory.
| Original language | English |
|---|---|
| Pages (from-to) | 188-204 |
| Number of pages | 17 |
| Journal | Astroparticle Physics |
| Volume | 29 |
| Issue number | 3 |
| DOIs | |
| State | Published - Apr 2008 |
Keywords
- AGN
- Anisotropy
- Auger
- EGMF
- Extra-galactic
- GMF
- GZK
- High energy cosmic rays
- Observatory
- UHECR
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In: Astroparticle Physics, Vol. 29, No. 3, 04.2008, p. 188-204.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Correlation of the highest-energy cosmic rays with the positions of nearby active galactic nuclei
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AU - Wilczyński, H.
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AU - Zech, A.
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PY - 2008/4
Y1 - 2008/4
N2 - Data collected by the Pierre Auger Observatory provide evidence for anisotropy in the arrival directions of the cosmic rays with the highest-energies, which are correlated with the positions of relatively nearby active galactic nuclei (AGN) [Pierre Auger Collaboration, Science 318 (2007) 938]. The correlation has maximum significance for cosmic rays with energy greater than ∼6 × 1019 eV and AGN at a distance less than ∼75 Mpc. We have confirmed the anisotropy at a confidence level of more than 99% through a test with parameters specified a priori, using an independent data set. The observed correlation is compatible with the hypothesis that cosmic rays with the highest-energies originate from extra-galactic sources close enough so that their flux is not significantly attenuated by interaction with the cosmic background radiation (the Greisen-Zatsepin-Kuz'min effect). The angular scale of the correlation observed is a few degrees, which suggests a predominantly light composition unless the magnetic fields are very weak outside the thin disk of our galaxy. Our present data do not identify AGN as the sources of cosmic rays unambiguously, and other candidate sources which are distributed as nearby AGN are not ruled out. We discuss the prospect of unequivocal identification of individual sources of the highest-energy cosmic rays within a few years of continued operation of the Pierre Auger Observatory.
AB - Data collected by the Pierre Auger Observatory provide evidence for anisotropy in the arrival directions of the cosmic rays with the highest-energies, which are correlated with the positions of relatively nearby active galactic nuclei (AGN) [Pierre Auger Collaboration, Science 318 (2007) 938]. The correlation has maximum significance for cosmic rays with energy greater than ∼6 × 1019 eV and AGN at a distance less than ∼75 Mpc. We have confirmed the anisotropy at a confidence level of more than 99% through a test with parameters specified a priori, using an independent data set. The observed correlation is compatible with the hypothesis that cosmic rays with the highest-energies originate from extra-galactic sources close enough so that their flux is not significantly attenuated by interaction with the cosmic background radiation (the Greisen-Zatsepin-Kuz'min effect). The angular scale of the correlation observed is a few degrees, which suggests a predominantly light composition unless the magnetic fields are very weak outside the thin disk of our galaxy. Our present data do not identify AGN as the sources of cosmic rays unambiguously, and other candidate sources which are distributed as nearby AGN are not ruled out. We discuss the prospect of unequivocal identification of individual sources of the highest-energy cosmic rays within a few years of continued operation of the Pierre Auger Observatory.
KW - AGN
KW - Anisotropy
KW - Auger
KW - EGMF
KW - Extra-galactic
KW - GMF
KW - GZK
KW - High energy cosmic rays
KW - Observatory
KW - UHECR
UR - https://www.scopus.com/pages/publications/40949094778
U2 - 10.1016/j.astropartphys.2008.01.002
DO - 10.1016/j.astropartphys.2008.01.002
M3 - Article
AN - SCOPUS:40949094778
SN - 0927-6505
VL - 29
SP - 188
EP - 204
JO - Astroparticle Physics
JF - Astroparticle Physics
IS - 3
ER -