Constraints on the Origin of Cosmic Rays above 10^18 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. Antičic; C. Aramo; E. Arganda; F. 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; Richard 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; Balázs 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; Pascal 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; Lilian 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. Peķala; 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; Benoît 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. Taşcău; 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; Martin 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

Constraints on the Origin of Cosmic Rays above 10^18 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 ¹ 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. Antičic C. Aramo E. Arganda F. Arqueros H. Asorey P. Assis J. Aublin ² M. Ave M. Avenier ³ G. Avila A. M. Badescu M. Balzer K. B. Barber A. F. Barbosa R. Bardenet ⁴ S. L. C. Barroso B. Baughman J. Bäuml C. Baus J. J. Beatty K. H. Becker A. Bellétoile ⁵ J. A. Bellido S. Benzvi C. Berat ³ X. Bertou P. L. Biermann P. Billoir ² F. Blanco M. Blanco ² C. Bleve H. Blümer M. Boháčová D. Boncioli C. Bonifazi ² 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 ³ 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 ⁴ S. Coutu C. E. Covault A. Creusot ⁶ A. Criss J. Cronin A. Curutiu S. Dagoret-Campagne ⁴ Richard Dallier ⁵ 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 ⁷ 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 ⁷ 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 ² R. F. Gamarra S. Gambetta B. García S. T. Garcia Roca D. Garcia-Gamez ⁴ D. Garcia-Pinto G. Garilli A. Gascon Bravo H. Gemmeke P. L. Ghia ² 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 Balázs Kégl ⁴ B. Keilhauer A. Keivani J. L. Kelley E. Kemp R. M. Kieckhafer H. O. Klages M. Kleifges J. Kleinfeller J. Knapp D.H. Koang ³ K. Kotera N. Krohm O. Krömer D. Kruppke-Hansen D. Kuempel J. K. Kulbartz N. Kunka G. La Rosa C. Lachaud ⁶ D. Lahurd L. Latronico R. Lauer Pascal Lautridou ⁵ S. Le Coz ³ M. S. A. B. Leão D. Lebrun ³ P. Lebrun M. A. Leigui de Oliveira A. Letessier-Selvon ² I. Lhenry-Yvon ⁷ K. Link R. López A. Lopez Agüera K. Louedec ³ J. Lozano Bahilo L. Lu A. Lucero M. Ludwig H. Lyberis ⁷ M. C. Maccarone C. Macolino ² S. Maldera J. Maller ⁵ D. Mandat P. Mantsch A. G. Mariazzi J. Marin V. Marin ⁵ I. C. Maris ² H. R. Marquez Falcon G. Marsella D. Martello Lilian Martin ⁵ H. Martinez O. Martínez Bravo D. Martraire ⁷ 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 ⁴ F. Montanet ³ B. Morales C. Morello E. Moreno J. C. Moreno M. Mostafá C. A. Moura M. A. Muller G. Müller M. Münchmeyer ² 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 ⁶ A. Parra S. Pastor T. Paul M. Pech J. Peķala 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 ⁵ D. Ravignani Benoît Revenu ⁵ 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 ⁷ 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 ³ F. Suarez T. Suomijärvi A. D. Supanitsky T. Šuša M. S. Sutherland J. Swain Z. Szadkowski M. Szuba A. Tapia M. Tartare ³ O. Taşcău 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 ⁶ E. Trovato M. Tueros R. Ulrich M. Unger Martin Urban ⁴ 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

1 APC - AHE - APC - Astrophysique des Hautes Energies

APC - UMR 7164 - AstroParticule et Cosmologie, Dipartimento di Astronomia, Universita degli Studi di Bologna

2 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies

3 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie

4 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire

5 SUBATECH - Laboratoire SUBATECH Nantes

6 APC - UMR 7164 - AstroParticule et Cosmologie

7 IPNO - Institut de Physique Nucléaire d'Orsay

Abstract : A thorough search for large-scale anisotropies in the distribution of arrival directions of cosmic rays detected above 10^18 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.

Keywords : astroparticle physics cosmic rays

Document type :

Journal articles

Domain :

Physics [physics] / Astrophysics [astro-ph] / High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE]

Sciences of the Universe [physics] / Astrophysics [astro-ph] / High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE]

Complete list of metadatas

http://hal.in2p3.fr/in2p3-00765875
Contributor : Emmanuelle Vernay <>
Submitted on : Monday, December 17, 2012 - 10:03:41 AM
Last modification on : Wednesday, May 15, 2019 - 3:59:26 AM

Constraints on the Origin of Cosmic Rays above 10^18 eV from Large-scale Anisotropy Searches in Data of the Pierre Auger Observatory

Links full text

Identifiers

Collections

Citation

Export

Metrics

765

Contact

Constraints on the Origin of Cosmic Rays above 10^18 eV from Large-scale Anisotropy Searches in Data of the Pierre Auger Observatory

Links full text

Identifiers

Collections

Citation

Export

Share

Metrics

765

Contact