First results from the Pierre Auger Observatory
在这些笔记中，我们回顾了皮埃尔俄歇天文台的建设状况，并根据第一年半运行期间收集的数据，提出了第一批物理结果。这些结果是初步的，一旦工作，以了解系统的探测器仍在进行中。我们讨论的宇宙射线谱以上的3 EeV，使用表面探测器和荧光探测器，这两个观测站的组成部分进行的测量的基础上。我们还讨论了在银河系中心附近寻找各向异性和在最高能量下光子分数的极限。
2006-09-03 astro-ph
The Pierre Auger Observatory
当今粒子天体物理学中最令人着迷的谜题之一是高能宇宙射线的起源和性质。目前正在阿根廷门多萨省建造的皮埃尔·俄歇天文台（PAO）是一项重大的国际努力，目的是对最高能量的宇宙射线进行精确的高统计研究，并计划在北半球建造另一个观测站。这是第一个实验设计工作在一个混合模式，将地面阵列的1600粒子探测器分布在3000公里的$^2$与荧光望远镜放置在边界上的表面阵列。介绍了该观测站的现状，并讨论了未来的前景。
2003-09-18 astro-ph
Atmospheric Calorimetry above 10$^{19}$ eV: Shooting Lasers at the Pierre Auger Cosmic-Ray Observatory
皮埃尔·俄歇宇宙射线天文台利用地球大气层作为量热计，测量由天体物理学粒子产生的广泛的空气簇射。其中一些粒子携带焦耳的能量。在这些极端能量下，常规意义上的测试束是不可用的。然而，了解天文台的能量响应是重要的。例如，最高能量宇宙线通过宇宙微波背景辐射（CMBR）的传播距离被预测为能量的强函数。本文将讨论最近报告的观测结果和使用校准脉冲紫外激光“测试光束”，模拟超高能宇宙射线的光学特征。还将概述计划用于北半球的大得多的200，000公里$^3$伴随探测器的状况。
2008-07-17 astro-ph
Ultra High Energy Cosmic Rays: present status and future prospects
本文描述了当前对10 ^19 eV以上的宇宙射线感兴趣的原因。综述了宇宙射线的能谱、到达方向分布和质量组成等方面的最新研究结果，包括2001年6月在布卢瓦会议后报告的数据。由超高能宇宙射线的存在所设定的谜团仍然存在。提出的想法来解释它进行了讨论和建设的皮埃尔俄歇天文台的进展概述。
2001-12-20 astro-ph
The Lidar System of the Pierre Auger Observatory
位于阿根廷马拉格的皮埃尔·俄歇天文台，旨在研究能量在10 ^18 eV以上的高能宇宙射线的起源。探测器的能量校准基于四个空气荧光探测器的系统。为了从荧光站获得可靠的量热信息，需要在运行期间连续监测实验地点的大气条件。天文台大气监测系统的组成部分之一是一套四个弹性后向散射激光雷达站，每个荧光探测器站点一个站。本文介绍了皮埃尔俄歇天文台激光雷达系统的设计、现状、标准操作程序和性能。
2007-03-31 astro-ph
Anisotropies in Ultrahigh Energy Cosmic Rays
介绍了高能宇宙射线各向异性研究的现状，包括第一次全天空巡天。根据新的统计方法和皮埃尔俄歇天文台预计在不久的将来提供的最后一批数据，还讨论了未来的方向和前景。
2004-01-30 astro-ph
Measurement of the Aerosol Phase Function at the Pierre Auger Observatory
空气荧光探测器通过收集氮分子沿着广泛的空气簇射级联发射的荧光来测量超高能宇宙射线的能量。为了确保可靠的能量确定，光信号需要针对大气效应进行校正，大气效应不仅使信号衰减，而且由于散射的切伦科夫光和多重散射光而产生不可忽略的背景分量。校正需要定期测量气溶胶衰减长度和气溶胶相函数，定义为光在给定方向上散射的概率。在阿根廷马拉格的皮埃尔·俄歇天文台，相位函数是使用两个气溶胶相位函数（APF）光源每小时测量一次的。这些光源引导UV光束穿过荧光检测器的视场;相位函数可以从荧光检测器相机中的拍摄图像中提取。本文介绍了皮埃尔俄歇天文台有源滤波器系统的设计、现状、标准操作程序和性能。
2007-07-02 astro-ph physics.ao-ph
Studies of clustering in the arrival directions of cosmic rays detected at the Pierre Auger Observatory above 10 EeV
如果发现超高能宇宙射线的到达方向的聚集，这将提供关于它们的起源、组成以及银河系和河外磁场的重要信息。我们在这里提出的分析的自相关函数的数据从皮埃尔俄歇天文台作为一个功能的角度尺度和能量阈值。我们比较我们的结果与以前的实验发现的信号。
2007-06-12 astro-ph
The First Scientific Results from the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·俄歇天文台的南部站点正在阿根廷马拉格附近建设，现在已经完成了60%以上的探测器。该观测站收集数据的时间已超过1年，累积照射量已与最大的先导实验相似。混合技术提供了来自荧光检测器的独立于模型的能量测量，以校准表面检测器。基于这种技术，首次提出了3EeV以上的能谱估计，并在本文中进行了讨论。
2006-01-02 astro-ph
First Estimate of the Primary Cosmic Ray Energy Spectrum above 3 EeV from the Pierre Auger Observatory
在皮埃尔·俄歇天文台的建设过程中，对空气簇射的测量正在以越来越快的速度积累。虽然南部的试验场只完成了一半，但累积暴露量已经与最大的先导试验所达到的水平相似。本文报道了南天宇宙线能谱的测量结果。该方法简单而耐用，利用荧光检测器（FD）和表面检测器（SD）的组合。这些方法不依赖于详细的数值模拟或任何关于化学成分的假设。
2005-07-06 astro-ph
Auger : A Large Air Shower Array and Neutrino Telescope
超高能中微子（UHEN）的探测，能量超过0.1 EeV（10**18 eV）是高能天体物理和粒子物理最令人兴奋的挑战之一。在这篇文章中，我们表明，俄歇天文台，建立研究超高能宇宙射线，是最灵敏的中微子望远镜之一，将在未来十年。此外，我们还指出，当高能中微子通量小于1 eV时，Waxman-Bahcall上限变为几eV以上的下限.在这个框架下，并给出了大混合的nu_mu <-->nu_tau振荡的实验证据，我们得出结论，在南俄歇天文台的观测头UHEN应该肯定会发生在未来五年内。
2002-10-21 astro-ph
Pierre Auger Atmosphere-Monitoring Lidar System
宇宙射线空气簇射实验的荧光探测技术需要精确的大气特性知识来重建空气簇射能量。到目前为止，在类似沙漠地区的大气被认为是足够稳定的，因此偶尔校准大气衰减就足以重建阵雨剖面。然而，在最近的荧光探测器实验中报告了严重的困难，导致在极端能量下宇宙射线光谱的系统误差。因此，已经为阿根廷Malargue的Pierre Auger天文台建造了一个扫描后向散射激光雷达系统，将在那里进行在线大气监测。一个激光雷达系统已在洛斯莱昂斯荧光探测器场址部署，第二个系统目前（2003年4月）正在科伊韦科场址建造。接下来的既定的，一种新的分析方法，假设水平不变性，使用多角度测量明确测量光学深度，以及吸收和后向散射系数。
2003-05-21 astro-ph
Recent results from the Pierre Auger Observatory
介绍了俄歇天文台的主要观测结果。在最高能量处观察到光谱变陡，支持了这样的预期，即高于$4\times 10^{19}$ eV的宇宙射线能量由于与CMB光子的相互作用而显著降低（GZK效应）。这进一步得到了$6\times 10^{19}$ eV以上观测到的与附近活动星系分布的相关性的支持，这也显示了俄歇开启带电粒子天文学时代的潜力。由于缺乏对光子或中微子的观测，自上而下的模型非常不受欢迎，从长远来看，这些研究可能会接近测试从同一GZK过程的第二个周期预期的通量所需的灵敏度。在EeV能量的各向异性上的界限与以前的实验相矛盾，这些实验表明银河系中心附近的区域存在大量过剩或存在偶极型调制的宇宙射线通量。
2008-09-12 astro-ph
What Do We Expect to Learn from Very High Energy Cosmic Ray Observations?
通过对非常高能和超高能宇宙射线研究领域的简短介绍，简要回顾了当前的一些问题，特别是KASCADE实验和Pierre Auger计划所涉及的问题。本文介绍了KASCADE宇宙线谱膝区研究的现状，并讨论了尚待解决的问题。
2001-09-27 astro-ph
Measurement of the UHECR energy spectrum using data from the Surface Detector of the Pierre Auger Observatory
在接近完工的皮埃尔·俄歇天文台的南部站点，已经积累了远远超过最大的先驱实验的曝光量。我们报告了一个测量的宇宙线能谱的基础上收集的表面探测器的高统计。发展的方法来确定从重建的可观测量的频谱进行了说明。能量校准的观测，利用表面探测器的数据与荧光测量在混合事件的相关性，详细介绍。该方法简单而稳健，利用荧光检测器（FD）和表面检测器（SD）的组合，并且不依赖于详细的数值模拟或关于化学组成的任何假设。除了呈现统计不确定性，我们还讨论了系统不确定性的影响。
2007-06-14 astro-ph
The Pierre Auger Observatory - a new stage in the study of the ultra-high energy cosmic rays
本文介绍了皮埃尔·奥杰天文台最近对超高能（$> 10^{17}$ eV = 0.1 EeV）宇宙射线（UHECR）的能谱、质量组成和到达方向进行测量的亮点。俄歇混合探测器结合了对由这些极高能粒子引发的扩展空气簇射的纵向剖面的荧光观测，以及通过其大型切伦科夫水箱阵列在地面水平对簇射的测量。这两种技术的互补性提供了重要的交叉检查，在能量无法达到与加速器实验。皮埃尔·俄歇实验已经观测到宇宙射线通量在40 EeV以上的强烈陡化。在$\simeq 60$ EeV以上的事件中，宇宙射线的到达方向存在显著的各向异性。这些事件在小于6 $^\circ$的角尺度上与朝向附近（$D < 100$ Mpc）活动星系核的方向相关。这两个观测结果都符合银河系外天体物理加速场UHECR产生的标准情景。导出的严格上限的光子和中微子的内容在UHECR的额外的重要参数，支持这些方案。用当前的强子相互作用模型解释的簇射最大深度随能量变化的测量结果，有利于能量高于0.4 EeV的混合宇宙线成分。我们描述了未来的计划和前景，这将进一步帮助解决50岁的UHECR难题。
2008-11-05 astro-ph
The Lateral Distribution Function of Shower Signals in the Surface Detector of the Pierre Auger Observatory
南方皮埃尔·俄歇天文台的表面探测器（SD）阵列将由1600个切伦科夫水箱组成的三角形网格组成，间距为1.5公里。对于小于60度的天顶角，仅根据SD数据，可以从距离簇射轴约1000米处的信号S（1000）估计初级能量。将合适的横向分布函数（LDF）S（r）拟合到由水箱记录的信号并用于量化S（1000）。因此，LDF的知识是确定初级粒子能量的基本要求。工程阵列（EA）是一个由32个坦克组成的原型设施，自2001年底以来一直在不断获取数据。在选定的实验数据和蒙特卡罗模拟的基础上，各种初步的LDFs进行了检查。
2003-08-22 astro-ph
Highest Energy Cosmic Rays and results from the HiRes Experiment
本文从高分辨率复眼实验（HiRes）的最新结果出发，概述了高能宇宙射线场的现状。HiRes的结果，并与Akeno巨型空气簇射阵列（AGASA），加上望远镜阵列和皮埃尔俄歇实验。给出了宇宙线谱的HiRes测量和GZK截止的观测结果。HiRes结果的组成，搜索各向异性，测量的质子-空气总截面，和形状的淋浴配置文件。
2007-06-08 astro-ph
Cosmic Rays above the Knee
综述了10 ^16 eV以上宇宙射线的观测现状和唯象认识。在这些能量之上，宇宙射线通量预计将逐渐由河外成分主导。为了研究这种转变的性质，目前的实验活动集中在测量的宇宙线通量和组成的“脚踝”或“浸”功能在几个EeV。在光谱的超高能端，HiRes和Pierre Auger天文台的测量已经很好地建立了50 EeV以上的通量抑制，我们可能进入带电粒子天文学时代。
2008-12-15 astro-ph
Future directions in astroparticle physics and the AUGER experiment
对具有高能量的宇宙线粒子的观测使天体粒子物理在理论和实验上都进入了一个快速发展的时期。这些粒子产生的不同的拟议模型受到宇宙射线谱中预测的GZK截止的存在以及观察到的到达方向的组成和分布的约束。由于皮埃尔俄歇天文台的数据库增加，将提供更清晰的光谱各向异性和这些高能粒子的性质，使其起源和性质的测试。
2001-01-30 astro-ph hep-ph
Comparison of the Ultra-High Energy Cosmic Ray Flux Observed by AGASA, HiRes and Auger
目前对宇宙线超高能（$\text{E}>10^{19}$ eV）能谱的测量存在系统误差大、统计性差等问题。此外，两个实验的实验结果与最大的公布的数据集，AGASA和HiRes，似乎是不一致的彼此，AGASA看到一个有增无减的延续的能谱，即使在超过GZK截止能量在$10^{19.6}$ eV。考虑到与这些高能粒子的未知起源有关的天体物理学问题的重要性，很好地理解这些测量结果不一致的程度是至关重要的。在这里，我们评估的一致性的两个测量的第一次与模型无关的方法，占目前测量的大的统计和系统误差。我们进一步比较AGASA和HiRes光谱与最近提出的俄歇光谱。该方法直接比较两个测量，绕过了引入的理论模型的能量谱的形状。观测值之间的不一致性用贝叶斯因子表示，这是一种标准统计量，定义为单独父源假设与单个父源假设的比率。应用数据表明，双亲假说是不利的。我们扩展的方法，允许实验通量和预测的任何模型之间的比较。
2006-06-15 astro-ph
Ultra-High Energy Cosmic Rays Detected by the Pierre Auger Observatory: First Direct Evidence, and its Implications, that a Subset Originate in Nearby Radiogalaxies
截至2007年8月31日，Pierre Auger合作组织已经报告了27个能量超过56 EeV的超高能宇宙射线事件（UHECR），并且确定了到达方向。他们发现到达方向不是各向同性的，而是与附近活动星系核的位置相关。我们的目的是通过比较这些UHECR的到达方向与更全面的源目录来确定它们的来源。皮埃尔俄歇天文台探测到的27个能量> 56 EeV的UHECR中，有4个（8个）的到达方向与附近射电星系的扩展（> 180 kpc）射电结构或具有扩展射电结构的BLLac的1.5度（3.5度）之内。相反，所有十个最近的扩展射电星系中有三个（六个）的射电结构在UHECR的1.5度（3.5度）以内;其余四个射电星系中有三个在曝光时间较短的方向。在99.9%的水平上，附近的扩展放射性核素和UHECR子集之间的这种相关性是显著的。这是第一个直接的观测证据，表明射电星系是UHECR的重要来源。对于其余约20个UHECR，在高度显著性下不能排除各向同性分布。俄歇协作组发现的27个UHECR与Veron-Cetty & Veron星表中D <71 Mpc的活动星系核之间的相关性，当只考虑到~20个UHECR与附近的扩展射电星系核不“匹配”时，其显著性要低得多。在UHECRs和超新星、超新星遗迹、附近的星系或附近的星系群和星系团之间没有发现任何相关性。因此，皮埃尔·俄歇天文台的UHECR探测和以前的实验之间的主…
2008-06-19 astro-ph
The Pierre Auger Observatory: Science Prospects and Performance at First Light
皮埃尔·俄歇天文台是一个主要的国际努力，旨在对最高能量的宇宙射线进行高统计研究。的实验装置和整体性能的检测器在第一光的一般描述。
2004-09-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Large Scale Air Shower Simulations and the Search for New Physics at AUGER
对GZK截止点附近的大尺度空气簇射进行了数值模拟。的级联的各个子组件的行为进行了广泛的分析。我们集中我们的调查都在整个大气层和各种级联的几何结构，特别是在横向分布的总和部分多重性的研究。本文还探讨了在俄歇望远镜上探测超高能宇宙射线（UHECR）中新物理的可能性。我们试图解开由于标准的统计波动的影响，在第一次质子撞击在淋浴形成的相互作用和评论这些点。我们认为，理论模型预测大失踪的能量可能有机会被确定，一旦在能量测量的校准误差被解决的实验合作，在测量包容性的多重性。
2003-08-17 astro-ph hep-ph hep-th
Ultrahigh Energy Cosmic Rays: The state of the art before the Auger Observatory
在这篇综述中，我们讨论了近年来在理解能量为$\agt 10^{19}$ eV的宇宙射线实验数据方面取得的重要进展。我们首先简要调查现有的数据，包括描述的能谱，质量组成，和到达方向。在这一点上，我们也给一个简短的概述实验技术。然后，我们介绍了加速和传播的基本原理，讨论了被束缚的临近宇宙线源。然后，我们转向物理学的理论概念超越标准模型，我们认为这两个奇异的原色和奇异的物理定律。特别注意的是，TeV级的重力在解决最高能量的宇宙射线的起源可能发挥的作用。在评论的最后一部分，我们讨论了未来的宇宙射线实验的发现微小的黑洞，应该在地球的大气中产生的TeV规模的重力是在自然界中实现的潜力。
2002-12-06 astro-ph hep-ex hep-ph
