Searches for anisotropies in the arrival directions of the highest energy cosmic rays detected by the pierre auger observatory

A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, E. J. Ahn, I. Al Samarai, I. F.M. Albuquerque, I. Allekotte, J. Allen, P. Allison, A. Almela, J. Alvarez Castillo, J. Alvarez-Muniz, R. Alves Batista, M. Ambrosio, A. Aminaei, L. Anchordoqui, S. Andringa, C. Aramo, V. M. Aranda, F. ArquerosH. Asorey, P. Assis, J. Aublin, M. Ave, M. Avenier, G. Avila, N. Awal, A. M. Badescu, K. B. Barber, J. Bäuml, C. Baus, J. J. Beatty, K. H. Becker, J. A. Bellido, C. Berat, M. E. Bertaina, X. Bertou, P. L. Biermann, P. Billoir, S. G. Blaess, M. Blanco, C. Bleve, H. Blumer, M. Bohačova, D. Boncioli, C. Bonifazi, R. Bonino, N. Borodai, J. Brack, I. Brancus, A. Bridgeman, P. Brogueira, W. C. Brown, P. Buchholz, A. Bueno, S. Buitink, M. Buscemi, K. S. Caballero-Mora, B. Caccianiga, L. Caccianiga, M. Candusso, L. Caramete, R. Caruso, A. Castellina, G. Cataldi, L. Cazon, R. Cester, A. G. Chavez, A. Chiavassa, J. A. Chinellato, J. Chudoba, M. Cilmo, R. W. Clay, G. Cocciolo, R. Colalillo, A. Coleman, L. Collica, M. R. Coluccia, R. Conceicao, F. Contreras, M. J. Cooper, A. Cordier, S. Coutu, C. E. Covault, J. Cronin, A. Curutiu, R. Dallier, B. Daniel, S. Dasso, K. Daumiller, B. R. Dawson, R. M.De Almeida, M. De Domenico, S. J.De Jong, J. R.T. De Mello Neto, I. De Mitri, J. De Oliveira, V. De Souza, L. Del Peral, O. Deligny, H. Dembinski, N. Dhital, C. Di Giulio, A. Di Matteo, J. C. Diaz, M. L.Diaz Castro, F. Diogo, C. Dobrigkeit, W. Docters, J. C. D'Olivo, A. Dorofeev, Q. Dorosti Hasankiadeh, M. T. Dova, J. Ebr, R. Engel, M. Erdmann, M. Erfani, 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, M. Fernandes, B. Fick, J. M. Figueira, A. Filevich, A. Filipčič, B. D. Fox, O. Fratu, M. M. Freire, U. Frohlich, B. Fuchs, T. Fujii, R. Gaior, B. Garcia, D. Garcia Gamez, D. Garcia Pinto, G. Garilli, A. Gascon Bravo, F. Gate, H. Gemmeke, P. L. Ghia, U. Giaccari, M. Giammarchi, M. Giller, C. Glaser, H. Glass, M. Gomez Berisso, P. F.Gomez Vitale, P. Goncalves, J. G. Gonzalez, N. Gonzalez, B. Gookin, J. Gordon, A. Gorgi, P. Gorham, P. Gouffon, S. Grebe, N. Griffith, A. F. Grillo, T. D. Grubb, F. Guarino, G. P. Guedes, M. R. Hampel, P. Hansen, D. Harari, T. A. Harrison, S. Hartmann, J. L. Harton, A. Haungs, T. Hebbeker, D. Heck, P. Heimann, A. E. Herve, G. C. Hill, C. Hojvat, N. Hollon, E. Holt, P. Homola, J. R. Horandel, P. Horvath, M. Hrabovsky, D. Huber, T. Huege, A. Insolia, P. G. Isar, I. Jandt, S. Jansen, C. Jarne, M. Josebachuili, A. Kaapa, O. Kambeitz, K. H. Kampert, P. Kasper, I. Katkov, B. Kégl, B. Keilhauer, A. Keivani, E. Kemp, R. M. Kieckhafer, H. O. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, R. Krause, N. Krohm, O. Kromer, D. Kruppke Hansen, D. Kuempel, N. Kunka, D. Lahurd, L. Latronico, R. Lauer, M. Lauscher, P. Lautridou, S. Le Coz, M. S.A.B. Leao, D. Lebrun, P. Lebrun, M. A. Leigui De Oliveira, A. Letessier-Selvon, I. Lhenry-Yvon, K. Link, R. Lopez, K. Louedec, J. Lozano Bahilo, L. Lu, A. Lucero, M. Ludwig, M. Malacari, S. Maldera, M. Mallamaci, J. Maller, D. Mandat, P. Mantsch, A. G. Mariazzi, V. Marin, I. C. Mariş, G. Marsella, D. Martello, L. Martin, H. Martinez, O. Martinez Bravo, D. Martraire, J. J.Masias Meza, H. J. Mathes, S. Mathys, J. Matthews, J. A.J. Matthews, G. Matthiae, D. Maurel, D. Maurizio, E. Mayotte, P. O. Mazur, C. Medina, G. Medina Tanco, R. Meissner, M. Melissas, D. Melo, A. Menshikov, S. Messina, R. Meyhandan, S. Mićanović, M. I. Micheletti, L. Middendorf, I. A. Minaya, L. Miramonti, B. Mitrica, L. Molina Bueno, S. Mollerach, M. Monasor, D. Monnier Ragaigne, F. Montanet, C. Morello, M. Mostafa, C. A. Moura, M. A. Muller, G. Muller, S. Muller, M. Munchmeyer, R. Mussa, G. Navarra, S. Navas, P. Necesal, L. Nellen, A. Nelles, J. Neuser, P. H. Nguyen, M. Niechciol, L. Niemietz, T. Niggemann, D. Nitz, D. Nosek, V. Novotny, L. Nožka, L. Ochilo, F. Oikonomou, A. Olinto, M. Oliveira, N. Pacheco, D. Pakk Selmi Dei, M. Palatka, J. Pallotta, N. Palmieri, P. Papenbreer, G. Parente, A. Parra, T. Paul, M. Pech, J. Pkala, R. Pelayo, I. M. Pepe, L. Perrone, E. Petermann, C. Peters, S. Petrera, Y. Petrov, J. Phuntsok, R. Piegaia, T. Pierog, P. Pieroni, M. Pimenta, V. Pirronello, M. Platino, M. Plum, A. Porcelli, C. Porowski, R. R. Prado, P. Privitera, M. Prouza, V. Purrello, E. J. Quel, S. Querchfeld, S. Quinn, J. Rautenberg, O. Ravel, D. Ravignani, B. Revenu, J. Ridky, S. Riggi, M. Risse, P. Ristori, V. Rizi, W. Rodrigues De Carvalho, G. Rodriguez Fernandez, J. Rodriguez Rojo, M. D.Rodriguez Frias, D. Rogozin, G. Ros, J. Rosado, T. Rossler, M. Roth, E. Roulet, A. C. Rovero, S. J. Saffi, A. Saftoiu, F. Salamida, H. Salazar, A. Saleh, F. Salesa Greus, G. Salina, F. Sanchez, P. Sanchez Lucas, C. E. Santo, E. Santos, E. M. Santos, F. Sarazin, B. Sarkar, R. Sarmento, R. Sato, N. Scharf, V. Scherini, H. Schieler, P. Schiffer, D. Schmidt, O. Scholten, H. Schoorlemmer, P. Schovanek, F. G. Schroder, A. Schulz, J. Schulz, J. Schumacher, S. J. Sciutto, A. Segreto, M. Settimo, A. Shadkam, R. C. Shellard, I. Sidelnik, G. Sigl, O. Sima, A. ͆miałkowski, R. Šmada, G. R. Snow, P. Sommers, J. Sorokin, R. Squartini, Y. N. Srivastava, S. Stanič, J. Stapleton, J. Stasielak, M. Stephan, A. Stutz, F. Suarez, T. Suomijarvi, A. D. Supanitsky, M. S. Sutherland, J. Swain, Z. Szadkowski, M. Szuba, O. A. Taborda, A. Tapia, A. Tepe, V. M. Theodoro, C. Timmermans, C. J.Todero Peixoto, G. Toma, L. Tomankova, B. Tomé, A. Tonachini, G. Torralba Elipe, D. Torres Machado, P. Travnicek, E. Trovato, R. Ulrich, M. Unger, M. Urban, J. F.Valdés Galicia, I. Valino, L. Valore, G. Van Aar, P. Van Bodegom, A. M.Van Den Berg, S. Van Velzen, A. Van Vliet, E. Varela, B. Vargas Cardenas, G. Varner, J. R. Vazquez, R. A. Vazquez, D. Veberič, V. Verzi, J. Vicha, M. Videla, L. Villase Nor, B. Vlcek, S. Vorobiov, H. Wahlberg, O. Wainberg, D. Walz, A. A. Watson, M. Weber, K. Weidenhaupt, A. Weindl, F. Werner, A. Widom, L. Wiencke, B. Wilczyńska, H. Wilczyński, C. Williams, T. Winchen, D. Wittkowski, B. Wundheiler, S. Wykes, T. Yamamoto, T. Yapici, G. Yuan, A. Yushkov, B. Zamorano, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, A. Zepeda, J. Zhou, Y. Zhu, M. Zimbres Silva, M. Ziolkowski, F. Zuccarello

Research output: Contribution to journalArticle

116 Scopus citations

Abstract

We analyze the distribution of arrival directions of ultra-high-energy cosmic rays recorded at the Pierre Auger Observatory in 10 years of operation. The data set, about three times larger than that used in earlier studies, includes arrival directions with zenith angles up to 80°, thus covering from -90°to +45°in declination. After updating the fraction of events correlating with the active galactic nuclei (AGNs) in the Vron-Cetty and Vron catalog, we subject the arrival directions of the data with energies in excess of 40 EeV to different tests for anisotropy. We search for localized excess fluxes, self-clustering of event directions at angular scales up to 30°, and different threshold energies between 40 and 80 EeV. We then look for correlations of cosmic rays with celestial structures both in the Galaxy (the Galactic Center and Galactic Plane) and in the local universe (the Super- Galactic Plane). We also examine their correlation with different populations of nearby extragalactic objects: galaxies in the 2MRS catalog, AGNs detected by Swift-BAT, radio galaxies with jets, and the Centaurus A (Cen A) galaxy. None of the tests show statistically significant evidence of anisotropy. The strongest departures from isotropy (post-trial probability ∼1.4%) are obtained for cosmic rays with E >; 58 EeV in rather large windows around Swift AGNs closer than 130 Mpc and brighter than 1044erg s-1 (18° radius), and around the direction of Cen A (15° radius).

Original languageEnglish (US)
Article number15
JournalAstrophysical Journal
Volume804
Issue number1
DOIs
StatePublished - May 1 2015

    Fingerprint

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Astronomy and Astrophysics
  • Space and Planetary Science

Cite this

Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Ahn, E. J., Samarai, I. A., Albuquerque, I. F. M., Allekotte, I., Allen, J., Allison, P., Almela, A., Castillo, J. A., Alvarez-Muniz, J., Batista, R. A., Ambrosio, M., Aminaei, A., Anchordoqui, L., Andringa, S., Aramo, C., Aranda, V. M., ... Zuccarello, F. (2015). Searches for anisotropies in the arrival directions of the highest energy cosmic rays detected by the pierre auger observatory. Astrophysical Journal, 804(1), [15]. https://doi.org/10.1088/0004-637X/804/1/15