Constraints on the origin of cosmic rays above 1018 ev from large-scale anisotropy searches in data of the pierre auger observatory

P. Abreu, M. Aglietta, M. Ahlers, E. J. Ahn, I. F.M. Albuquerque, D. Allard, I. Allekotte, J. Allen, P. Allison, A. Almela, J. Alvarez Castillo, J. Alvarez-Muñiz, R. Alves Batista, M. Ambrosio, A. Aminaei, L. Anchordoqui, S. Andringa, T. Antiči'C, C. Aramo, E. ArgandaF. Arqueros, H. Asorey, P. Assis, J. Aublin, M. Ave, M. Avenier, G. Avila, A. M. Badescu, M. Balzer, K. B. Barber, A. F. Barbosa, R. Bardenet, S. L.C. Barroso, B. Baughman, J. Bäuml, C. Baus, J. J. Beatty, K. H. Becker, A. Bellétoile, J. A. Bellido, S. Benzvi, C. Berat, X. Bertou, P. L. Biermann, P. Billoir, F. Blanco, M. Blanco, C. Bleve, H. Blümer, M. Boháčová, D. Boncioli, C. Bonifazi, R. Bonino, N. Borodai, J. Brack, I. Brancus, P. Brogueira, W. C. Brown, R. Bruijn, P. Buchholz, A. Bueno, L. Buroker, R. E. Burton, K. S. Caballero-Mora, B. Caccianiga, L. Caramete, R. Caruso, A. Castellina, O. Catalano, G. Cataldi, L. Cazon, R. Cester, J. Chauvin, S. H. Cheng, A. Chiavassa, J. A. Chinellato, J. Chirinos Diaz, J. Chudoba, M. Cilmo, R. W. Clay, G. Cocciolo, L. Collica, M. R. Coluccia, R. Conceição, F. Contreras, H. Cook, M. J. Cooper, J. Coppens, A. Cordier, S. Coutu, C. E. Covault, A. Creusot, A. Criss, J. Cronin, A. Curutiu, S. Dagoret-Campagne, R. Dallier, B. Daniel, S. Dasso, K. Daumiller, B. R. Dawson, R. M. De Almeida, M. De Domenico, C. De Donato, S. J. De Jong, G. De La Vega, W. J.M. De Mello Junior, J. R.T. De Mello Neto, I. De Mitri, V. De Souza, K. D. De Vries, L. Del Peral, M. Del Río, O. Deligny, H. Dembinski, N. Dhital, C. Di Giulio, M. L. Díaz Castro, P. N. Diep, F. Diogo, C. Dobrigkeit, W. Docters, J. C. D'Olivo, P. N. Dong, A. Dorofeev, J. C. Dos Anjos, M. T. Dova, D. D'Urso, I. Dutan, J. Ebr, R. Engel, M. Erdmann, C. O. Escobar, J. Espadanal, A. Etchegoyen, P. Facal San Luis, H. Falcke, K. Fang, G. Farrar, A. C. Fauth, N. Fazzini, A. P. Ferguson, B. Fick, J. M. Figueira, A. Filevich, A. Filipčič, S. Fliescher, C. E. Fracchiolla, E. D. Fraenkel, O. Fratu, U. Fröhlich, B. Fuchs, R. Gaior, R. F. Gamarra, S. Gambetta, B. García, S. T. Garcia Roca, D. Garcia-Gamez, D. Garcia-Pinto, G. Garilli, A. Gascon Bravo, H. Gemmeke, P. L. Ghia, M. Giller, J. Gitto, H. Glass, M. S. Gold, G. Golup, F. Gomez Albarracin, M. Gómez Berisso, P. F. Gómez Vitale, P. Gonçalves, J. G. Gonzalez, B. Gookin, A. Gorgi, P. Gouffon, E. Grashorn, S. Grebe, N. Griffith, A. F. Grillo, Y. Guardincerri, F. Guarino, G. P. Guedes, P. Hansen, D. Harari, T. A. Harrison, J. L. Harton, A. Haungs, T. Hebbeker, D. Heck, A. E. Herve, G. C. Hill, C. Hojvat, N. Hollon, V. C. Holmes, P. Homola, J. R. Hörandel, P. Horvath, M. Hrabovský, D. Huber, T. Huege, A. Insolia, F. Ionita, A. Italiano, S. Jansen, C. Jarne, S. Jiraskova, M. Josebachuili, K. Kadija, K. H. Kampert, P. Karhan, P. Kasper, I. Katkov, B. Kégl, B. Keilhauer, A. Keivani, J. L. Kelley, E. Kemp, R. M. Kieckhafer, H. O. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, J. Knapp, D. H. Koang, K. Kotera, N. Krohm, O. Krömer, D. Kruppke-Hansen, D. Kuempel, J. K. Kulbartz, N. Kunka, G. La Rosa, C. Lachaud, D. Lahurd, L. Latronico, R. Lauer, P. Lautridou, S. Le Coz, M. S.A.B. Leão, D. Lebrun, P. Lebrun, M. A. Leigui De Oliveira, A. Letessier-Selvon, I. Lhenry-Yvon, K. Link, R. López, A. Lopez Agüera, K. Louedec, J. Lozano Bahilo, L. Lu, A. Lucero, M. Ludwig, H. Lyberis, M. C. MacCarone, C. MacOlino, S. Maldera, J. Maller, D. Mandat, P. Mantsch, A. G. Mariazzi, J. Marin, V. Marin, I. C. Maris, H. R. Marquez Falcon, G. Marsella, D. Martello, L. Martin, H. Martinez, O. Martínez Bravo, D. Martraire, J. J. Masías Meza, H. J. Mathes, J. Matthews, J. A.J. Matthews, G. Matthiae, D. Maurel, D. Maurizio, P. O. Mazur, G. Medina-Tanco, M. Melissas, D. Melo, E. Menichetti, A. Menshikov, P. Mertsch, S. Messina, C. Meurer, R. Meyhandan, S. Mi'Canovi'C, M. I. Micheletti, I. A. Minaya, L. Miramonti, L. Molina-Bueno, S. Mollerach, M. Monasor, D. Monnier Ragaigne, F. Montanet, B. Morales, C. Morello, E. Moreno, J. C. Moreno, M. Mostafá, C. A. Moura, M. A. Muller, G. Müller, M. Münchmeyer, R. Mussa, G. Navarra, J. L. Navarro, S. Navas, P. Necesal, L. Nellen, A. Nelles, J. Neuser, P. T. Nhung, M. Niechciol, L. Niemietz, N. Nierstenhoefer, D. Nitz, D. Nosek, L. Nožka, J. Oehlschläger, A. Olinto, M. Ortiz, N. Pacheco, D. Pakk Selmi-Dei, M. Palatka, J. Pallotta, N. Palmieri, G. Parente, E. Parizot, A. Parra, S. Pastor, T. Paul, M. Pech, J. Pȩkala, R. Pelayo, I. M. Pepe, L. Perrone, R. Pesce, E. Petermann, S. Petrera, A. Petrolini, Y. Petrov, C. Pfendner, R. Piegaia, T. Pierog, P. Pieroni, M. Pimenta, V. Pirronello, M. Platino, M. Plum, V. H. Ponce, M. Pontz, A. Porcelli, P. Privitera, M. Prouza, E. J. Quel, S. Querchfeld, J. Rautenberg, O. Ravel, D. Ravignani, B. Revenu, J. Ridky, S. Riggi, M. Risse, P. Ristori, H. Rivera, V. Rizi, J. Roberts, W. Rodrigues De Carvalho, G. Rodriguez, I. Rodriguez Cabo, J. Rodriguez Martino, J. Rodriguez Rojo, M. D. Rodríguez-Frías, G. Ros, J. Rosado, T. Rossler, M. Roth, B. Rouillé-D'Orfeuil, E. Roulet, A. C. Rovero, C. Rühle, A. Saftoiu, F. Salamida, H. Salazar, F. Salesa Greus, G. Salina, F. Sánchez, C. E. Santo, E. Santos, E. M. Santos, F. Sarazin, B. Sarkar, S. Sarkar, R. Sato, N. Scharf, V. Scherini, H. Schieler, P. Schiffer, A. Schmidt, O. Scholten, H. Schoorlemmer, J. Schovancova, P. Schovánek, F. Schröder, D. Schuster, S. J. Sciutto, M. Scuderi, A. Segreto, M. Settimo, A. Shadkam, R. C. Shellard, I. Sidelnik, G. Sigl, H. H. Silva Lopez, O. Sima, A. 'Smiałkowski, R. Šmída, G. R. Snow, P. Sommers, J. Sorokin, H. Spinka, R. Squartini, Y. N. Srivastava, S. Stanic, J. Stapleton, J. Stasielak, M. Stephan, A. Stutz, F. Suarez, T. Suomijärvi, A. D. Supanitsky, T. Šuša, M. S. Sutherland, J. Swain, Z. Szadkowski, M. Szuba, A. Tapia, M. Tartare, O. Taşcǎu, R. Tcaciuc, N. T. Thao, D. Thomas, J. Tiffenberg, C. Timmermans, W. Tkaczyk, C. J. Todero Peixoto, G. Toma, L. Tomankova, B. Tomé, A. Tonachini, G. Torralba Elipe, P. Travnicek, D. B. Tridapalli, G. Tristram, E. Trovato, M. Tueros, R. Ulrich, M. Unger, M. Urban, J. F. Valdés Galicia, I. Valiño, L. Valore, G. Van Aar, A. M. Van Den Berg, S. Van Velzen, A. Van Vliet, E. Varela, B. Vargas Cárdenas, J. R. Vázquez, R. A. Vázquez, D. Veberič, V. Verzi, J. Vicha, M. Videla, L. Villaseñor, H. Wahlberg, P. Wahrlich, O. Wainberg, D. Walz, A. A. Watson, M. Weber, K. Weidenhaupt, A. Weindl, F. Werner, S. Westerhoff, B. J. Whelan, A. Widom, G. Wieczorek, L. Wiencke, B. Wilczyńska, H. Wilczyński, M. Will, C. Williams, T. Winchen, M. Wommer, B. Wundheiler, T. Yamamoto, T. Yapici, P. Younk, G. Yuan, A. Yushkov, B. Zamorano Garcia, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, I. Zaw, A. Zepeda, J. Zhou, Y. Zhu, M. Zimbres Silva, M. Ziolkowski

Research output: Contribution to journalArticle

48 Scopus citations

Abstract

A thorough search for large-scale anisotropies in the distribution of arrival directions of cosmic rays detected above 1018 eV at the Pierre Auger Observatory is reported. For the first time, these large-scale anisotropy searches are performed as a function of both the right ascension and the declination and expressed in terms of dipole and quadrupole moments. Within the systematic uncertainties, no significant deviation from isotropy is revealed. Upper limits on dipole and quadrupole amplitudes are derived under the hypothesis that any cosmic ray anisotropy is dominated by such moments in this energy range. These upper limits provide constraints on the production of cosmic rays above 1018 eV, since they allow us to challenge an origin from stationary galactic sources densely distributed in the galactic disk and emitting predominantly light particles in all directions.

Original languageEnglish (US)
Article numberL13
JournalAstrophysical Journal Letters
Volume762
Issue number1
DOIs
StatePublished - Jan 1 2013

    Fingerprint

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Astronomy and Astrophysics
  • Space and Planetary Science

Cite this

Abreu, P., Aglietta, M., Ahlers, M., Ahn, E. J., Albuquerque, I. F. M., Allard, D., Allekotte, I., Allen, J., Allison, P., Almela, A., Castillo, J. A., Alvarez-Muñiz, J., Alves Batista, R., Ambrosio, M., Aminaei, A., Anchordoqui, L., Andringa, S., Antiči'C, T., Aramo, C., ... Ziolkowski, M. (2013). Constraints on the origin of cosmic rays above 1018 ev from large-scale anisotropy searches in data of the pierre auger observatory. Astrophysical Journal Letters, 762(1), [L13]. https://doi.org/10.1088/2041-8205/762/1/L13