Arrival Directions of Cosmic Rays above 32 EeV from Phase One of the Pierre Auger Observatory

Journal Article · Wed Aug 24 00:00:00 EDT 2022 · The Astrophysical Journal

DOI:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac7d4e· OSTI ID:1875905

Abreu, P. ; Aglietta, M.; Albury, J. M.; Allekotte, I. ; Almeida Cheminant, K. ; Almela, A. ; Alvarez-Muñiz, J. ; Alves Batista, R. ; Ammerman Yebra, J. ; Anastasi, G. A. ; Anchordoqui, L. ; Andrada, B.; Andringa, S. ; Aramo, C.; Araújo Ferreira, P. R. ; Arnone, E. ; Arteaga Velázquez, J. C.; Asorey, H. ; Assis, P. ; Avila, G. ; Avocone, E. ; Badescu, A. M.; Bakalova, A. ; Balaceanu, A.; Barbato, F. ; Bellido, J. A. ; Berat, C. ; Bertaina, M. E. ; Bhatta, G. ; Biermann, P. L. ; Binet, V.; Bismark, K. ; Bister, T.; Biteau, J. ; Blazek, J. ; Bleve, C.; Blümer, J. ; Boháčová, M.; Boncioli, D. ; Bonifazi, C. ; Bonneau Arbeletche, L. ; Borodai, N. ; Botti, A. M.; Brack, J. ; Bretz, T.; Brichetto Orchera, P. G.; Briechle, F. L.; Buchholz, P.; Bueno, A. ; Buitink, S.; Buscemi, M. ; Büsken, M. ; Caballero-Mora, K. S. ; Caccianiga, L. ; Canfora, F.; Caracas, I.; Caruso, R. ; Castellina, A. ; Catalani, F. ; Cataldi, G. ; Cazon, L. ; Cerda, M.; Chinellato, J. A.; Chudoba, J. ; Chytka, L.; Clay, R. W. ; Cobos Cerutti, A. C. ; Colalillo, R. ; Coleman, A. ; Coluccia, M. R. ; Conceição, R. ; Condorelli, A.; Consolati, G. ; Contreras, F.; Convenga, F.; Correia dos Santos, D.; 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 Mello Neto, J. T. ; De Mitri, I. ; de Oliveira, J.; de Oliveira Franco, D.; de Palma, F. ; de Souza, V. ; De Vito, E.; Del Popolo, A. ; del Río, M.; Deligny, O. ; Deval, L.; di Matteo, A. ; Dobre, M.; Dobrigkeit, C. ; D’Olivo, J. C.; Domingues Mendes, L. M. ; dos Anjos, R. C.; 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.; Fitoussi, T. ; Fodran, T.; Fujii, T. ; Fuster, A. ; Galea, C. ; Galelli, C. ; García, B. ; Gemmeke, H.; Gesualdi, F. ; Gherghel-Lascu, A.; Ghia, P. L. ; Giaccari, U.; Giammarchi, M.; Glombitza, J. ; Gobbi, F.; Gollan, F. ; Golup, G. ; Gómez Berisso, M.; Gómez Vitale, P. F.; Gongora, J. P.; González, J. M. ; González, N. ; Goos, I.; Góra, D. ; Gorgi, A. ; Gottowik, M.; Grubb, T. D.; Guarino, F. ; Guedes, G. P.; Guido, E. ; Hahn, S.; Hamal, P. ; 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. ; Insolia, A.; Isar, P. G. ; Janecek, P. ; Johnsen, J. A.; Jurysek, J. ; Kääpä, A.; Kampert, K. H. ; Keilhauer, B. ; Khakurdikar, A. ; Kizakke Covilakam, V. V. ; Klages, H. O.; Kleifges, M. ; Kleinfeller, J.; Knapp, F.; Kunka, N.; Lago, B. L. ; Langner, N. ; Leigui de Oliveira, M. A.; Lenok, V.; Letessier-Selvon, A.; Lhenry-Yvon, I. ; Lo Presti, D.; Lopes, L. ; López, R.; Lu, L.; Luce, Q. ; Lundquist, J. P. ; Machado Payeras, A.; Mancarella, G.; Mandat, D.; Manning, B. C.; Manshanden, J.; Mantsch, P. ; Marafico, S.; Mariani, F. M. ; Mariazzi, A. G. ; Mariş, I. C. ; Marsella, G. ; Martello, D. ; Martinelli, S.; Martínez Bravo, O. ; Mastrodicasa, M.; Mathes, H. J. ; Matthews, J. ; Matthiae, G. ; Mayotte, E. ; Mayotte, S.; Mazur, P. O. ; Medina-Tanco, G. ; Melo, D.; Menshikov, A.; Michal, S.; Micheletti, M. I.; Miramonti, L. ; Mollerach, S. ; Montanet, F. ; Morejon, L. ; Morello, C.; Mostafá, M. ; Müller, A. L.; Muller, M. A.; Mulrey, K.; Mussa, R. ; Muzio, M. ; Namasaka, W. M.; Nasr-Esfahani, A.; Nellen, L. ; Nicora, G. ; Niculescu-Oglinzanu, M.; Niechciol, M. ; Nitz, D. ; Norwood, I.; Nosek, D. ; Novotny, V. ; Nožka, L.; Nucita, A. ; Núñez, L. A. ; Oliveira, C.; Palatka, M. ; Pallotta, J. ; Papenbreer, P.; Parente, G. ; Parra, A.; Pawlowsky, J.; Pech, M.; Pȩkala, J. ; Pelayo, R.; Peña-Rodriguez, J.; Pereira Martins, E. E. ; Perez Armand, J.; Pérez Bertolli, C. ; Perrone, L. ; Petrera, S.; Petrucci, C.; 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. ; Rizi, V. ; Rodrigues de Carvalho, W.; Rodriguez Rojo, J.; Roncoroni, M. J.; Rossoni, S.; Roth, M. ; Roulet, E. ; Rovero, A. C. ; Ruehl, P. ; Saftoiu, A. ; Saharan, M. ; Salamida, F.; Salazar, H. ; Salina, G.; Sanabria Gomez, J. D.; Sánchez, F. ; Santos, E. M. ; Santos, E. ; Sarazin, F. ; Sarmento, R. ; Sato, R.; Savina, P.; Schäfer, C. M. ; Scherini, V. ; Schieler, H. ; Schimassek, M.; Schimp, M. ; Schlüter, F. ; Schmidt, D. ; Scholten, O. ; Schoorlemmer, H. ; Schovánek, P. ; Schröder, F. G. ; Schulte, J. ; Schulz, T.; Sciutto, S. J. ; Scornavacche, M.; Segreto, A.; Sehgal, S. ; Shellard, R. C.; Sigl, G. ; Silli, G.; Sima, O.; Smau, R.; Šmída, R.; Sommers, P. ; Soriano, J. F. ; Squartini, R.; Stadelmaier, M. ; Stanca, D. ; Stanič, S. ; Stasielak, J. ; Stassi, P. ; Straub, M.; Streich, A.; Suárez-Durán, M. ; Sudholz, T.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A. D. ; Szadkowski, Z.; Tapia, A. ; Taricco, C.; Timmermans, C. ; Tkachenko, O. ; Tobiska, P. ; Todero Peixoto, C. J. ; Tomé, B. ; Torrès, Z. ; Travaini, A. ; Travnicek, P. ; Trimarelli, C. ; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M. ; Vaclavek, L.; Vacula, M.; Valdés Galicia, J. F. ; Valore, L. ; Varela, E. ; Vásquez-Ramírez, A. ; Veberič, D. ; Ventura, C. ; Vergara Quispe, I. D. ; Verzi, V. ; Vicha, J. ; Vink, J. ; Vorobiov, S. ; Wahlberg, H.; Watanabe, C.; Watson, A. A.; Weindl, A. ; Wiencke, L. ; Wilczyński, H. ; Wittkowski, D.; Wundheiler, B. ; Yushkov, A. ; Zapparrata, O. ; Zas, E.; Zavrtanik, D. ; Zavrtanik, M. ; Zehrer, L.

A promising energy range to look for angular correlations between cosmic rays of extragalactic origin and their sources is at the highest energies, above a few tens of EeV (1 EeV ≡ 10¹⁸ eV). Despite the flux of these particles being extremely low, the area of ~3000 km² covered at the Pierre Auger Observatory, and the 17 yr data-taking period of the Phase 1 of its operations, have enabled us to measure the arrival directions of more than 2600 ultra-high-energy cosmic rays above 32 EeV. We publish this data set, the largest available at such energies from an integrated exposure of 122,000 km² sr yr, and search it for anisotropies over the 3.4π steradians covered with the Observatory. Evidence for a deviation in excess of isotropy at intermediate angular scales, with ~15° Gaussian spread or ~25° top-hat radius, is obtained at the 4σ significance level for cosmic-ray energies above ~40 EeV.

• Research Organization: Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States)
• Sponsoring Organization: USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
• Contributing Organization: The Pierre Auger Collaboration
• Grant/Contract Number: AC02-07CH11359
• OSTI ID: 1875905
• Report Number(s): FERMILAB-PUB-22-491-AD-PPD-SCD-TD; arXiv:2206.13492; oai:inspirehep.net:2102059; TRN: US2307279
• Journal Information: The Astrophysical Journal, Vol. 935, Issue 2; ISSN 0004-637X
• Publisher: IOP Publishing
• Country of Publication: United States
• Language: English

Related Subjects

79 ASTRONOMY AND ASTROPHYSICS