Physical conditions in nearby active galaxies correlated with ultra-high-energy cosmic rays detected by the Pierre Auger Observatory
我们分析了2007年皮埃尔·俄歇合作组织(Pierre Auger Collaboration)报告的活动星系相关性。如果使用相关函数方法(计算所有“源-事件”对,而不仅仅是“最近邻”),则信号减小,这表明相关性可能揭示单个源,而不是它们的总体。我们分析了现有的数据在这些个别相关的源的物理条件,并得出结论,质子的加速到所观察到的能量是几乎不可能在这些星系中的任何一个,而较重的核将被银河系磁场偏转,从而破坏了相关性。我们的结果质疑俄歇解释的各向异性信号,但不矛盾,其解释与中等质量的核加速在Cen A。
2010-03-29 astro-ph
Extremely high energy cosmic rays and the Auger Observatory
在过去30年左右的时间里,地面宇宙射线探测器观测到的一些事件似乎为高能天体物理学领域打开了一扇新的窗户。这些事件的能量超过5x 10 **19 eV(所谓的Greisen-Zatsepin-Kuzmin光谱截止区);它们似乎来自未知的天体物理来源;它们的化学成分大多未知;没有传统的加速机制被认为能够解释它们的产生和传播到地球。只有一个专门的探测器才能带来解决这个长期难题所需的高质量和统计上重要的数据:这是俄歇天文台项目的目标,围绕该项目正在动员全球合作。
1996-05-15 astro-ph
Neutrinos from Auger Sources
皮埃尔·俄歇天文台提供的证据表明,能量超过6 × 10^7 TeV的宇宙射线的到达方向可能与附近的活动星系核(AGN)有关。在这种情况下,我们重新审视了一个建议的基础上的伽马射线观测,附近的Fanaroff-Riley I星系,如Cen A和M87的本地宇宙射线的来源。我们计算了伴随的中微子通量,并在第二代望远镜的范围内找到了一个通量。
2008-02-28 astro-ph
The Pierre Auger Observatory: status, results and perspective
虽然皮埃尔·俄歇天文台(或简称"俄歇“)的建设仍在进行中,但自2004年1月1日以来积累的5165 km^2. sr. yr的综合接收量现在明显大于以前专门用于探测超高能宇宙射线(UHECR)的实验所收集的数据。本文报道俄歇的发展状况,并给出宇宙线能谱、组分和各向异性以及超高能光子分数的一些结果。我们简要讨论了脚踝区域的重要性,以了解宇宙射线的整体现象,并提到未来的增强俄歇专注于这个能量范围。
2007-09-16 astro-ph
Sensitivity of the Auger Observatory to ultra high energy photon composition through inclined showers
本文报道了俄歇南方天文台在假定不同质量成分的情况下,对超高能宇宙射线引起的倾斜空气簇射的预期速率的计算。我们描述了一些功能,可用于区分光子的能量高达10 $^{20}$ eV。在这种能量下对光子的辨别将有助于检验某些超高能宇宙射线起源的模型。
2002-08-12 astro-ph
Radio detection of high-energy cosmic rays at the Pierre Auger Observatory
南部的俄歇天文台提供了一个很好的测试平台,研究广泛的空气簇射的无线电探测,作为宇宙射线物理学的替代,成本效益高,准确的工具。来自无线电装置的数据可以与皮埃尔·俄歇天文台校准良好的基线探测器的数据相关联。此外,在南部的俄歇站点的人为无线电噪声水平相对较低。我们已经开始了一项研发计划,以测试各种无线电探测概念。我们的研究将揭示自然效应如昼夜变化、雷暴和人为干扰引起的射频干扰。进行这些RFI研究是为了优化探测参数,如天线设计、频率间隔、天线间距和信号处理。我们的初始设置(目前通常由3 - 4个天线组成)的数据将用于消除无线电信号的淋浴,并优化初始概念。此外,大型探测阵列的操作需要自主探测器站。目前的设计是针对两个极化,太阳能,无线通信和本地触发逻辑的天线站。这一初期阶段的成果将为几十平方公里的工程阵列设计提供重要的垫脚石
2007-08-13 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 Pierre Auger Cosmic Ray Observatory, Comments on Recent Results
皮埃尔·奥杰天文台一直在收集最高能量宇宙射线的数据,相当于一年多的探测器孔径。对迄今为止发表的结果提出了评论。
2008-10-27 astro-ph
The Northern Site of the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·奥格天文台是一个研究超高能宇宙射线的跨国项目。位于阿根廷门多萨省的南方俄歇天文台将于2007年完工,其仪器覆盖面积为3,000平方公里。它将精确测量超高能宇宙射线的光谱和成分,达到和超过预测的GZK特征。我们正在获得关于南天的能谱、质量组成和到达方向分布的结果。北部俄歇天文台的目的是完成和扩大在南部开始的调查。它将建立带电粒子天文学,从而打开一扇了解宇宙的新窗口。最高能量事件到达方向的分布将为揭开超高能宇宙射线的起源和性质的近百年之谜指明方向。实现这一目标需要收集更多的事件,尽管能量谱急剧下降。计划中的北部站点将在美国科罗拉多州东南部拥有4,000平方英里(10,370 km}^2)的仪器区域。本文介绍了带电粒子天文学、北俄歇天文台的布局和技术实现。
2007-06-26 astro-ph
On Gamma Ray Burst and Blazar AGN Origins of the Ultra-High Energy Cosmic Rays in Light of First Results from Auger
HiRes和Auger天文台对GZK截止点的发现以及Auger对沿超银道面向附近<~75 Mpc活动星系核聚集的>~60 EeV超高能宇宙射线(UHECR)的发现,确立了UHECR的天体物理起源。UHECR的可能来源是伽马射线暴和射电噪声活动星系核,因为:(1)它们是河外的;(2)它们足够强大;(3)在相对论喷出物中可以实现超高能加速;(4)异常的X射线和伽玛射线特征可以用相对论冲击波中的非热强子加速来解释;(5)源位于GZK半径内。两个参数的加速UHE的,并限制UHECR离子加速。UHECR离子被证明是能够生存没有光致衰变,而通过活动星系核散射辐射场,即使在宽线区域深发射。整个宇宙时间的UHECR注入符合UHECR的测量能谱,至少对质子来说是这样。本地UHECR质子和离子的相互作用和能量损失平均自由程计算使用经验拟合河外背景光(EBL)在红外和光学能量。最小星系际磁场(IGM)~ 1 e-11 G是从假设特定源起源的聚类中得出的,例如,Cen A,附近的活动星系核,或用俄歇观测到的超级GZK CRs的伽玛暴。除了大面阵空间望远镜(GLAST)需要观测到的宇宙线感生γ射线特征外,源中微子和GZK中微子的探测以及UHECR到达的方向和时间分布可以最终确定最高能量的宇宙射线的来源。
2007-12-14 astro-ph
The AUGER experiment - status and results
俄歇实验的目的是通过测量大气中产生的簇射的性质来研究高能宇宙射线。南方俄歇天文台自2004年1月以来一直在收集数据。给出了质量成分、能谱和到达方向各向异性的结果。最重要的结果是最近观测到与附近河外天体的相关性。
2008-02-15 astro-ph
Status and recent results of the Pierre Auger Observatory
皮埃尔俄歇天文台的目标是确定超高能宇宙射线(UHECR)的性质和起源。俄歇混合探测器结合了对这些高能粒子在大气中引发的扩展空气簇射的荧光观测,以及通过其大型切伦科夫水箱阵列对地面水平的簇射前沿的测量。这可以大大提高重建的初级宇宙线参数的精度,并在这些能量下进行两种技术之间的重要交叉校准,这是加速器实验无法实现的。阿根廷的Southern Auger站点即将完工。讨论了初级宇宙射线能谱的首次测量、各向异性搜索结果以及UHECR中光子分数的极限。
2006-08-27 astro-ph
Recent results from the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·俄歇天文台的目标是确定仍然未知的超高能宇宙射线的性质和起源。对这些难以捉摸的粒子的研究探索了粒子加速的天体物理学场所,以及加速器设施无法达到的能量下的基本相互作用。俄歇结合了两种观测技术,一个大型的表面阵列和空气荧光探测器,以观察大气中由宇宙射线产生的扩展空气簇射。这种混合观测产生了出色的分辨率,并允许进行重要的交叉检查。位于门多萨(阿根廷)的Auger South站点现已接近完工,其60%的表面阵列和四个荧光探测器中的三个正在运行。第一个结果的能量谱测量,搜索到达方向的各向异性和光子分数的上限进行了讨论。
2006-05-14 astro-ph
An upper limit to the photon fraction in cosmic rays above 10^19 eV from the Pierre Auger Observatory
上限为16%(95% c.l.)是根据皮埃尔俄歇天文台的混合探测器对簇射最大深度的观测,针对能量大于10 ^19 eV的宇宙射线中的光子分数导出的。这是通过观察空气簇射的荧光轮廓获得的光子的第一个这样的限制。这一上限证实并改进了Haverah Park和AGASA表面阵列的先前结果。额外的数据记录与俄歇表面探测器的一个子集的事件样本,支持的结论是,光子的起源所观察到的事件是不赞成的。
2006-11-07 astro-ph hep-ph
An Auger test of the Cen A model of highest energy cosmic rays
如果像Farrar和Piran最近提出的那样,Cen A是在Greisen-Zatsepin-Kuz'min截止线以上探测到的宇宙射线的来源,那么沿着它的视线,中子比质子更有可能被观测到。这是因为质子通量被${\cal O}(μ$ G)星系际磁场呈现为几乎各向同性。利用南方俄歇天文台的预期孔径,可以预期在岑A的视线范围内,每年大约有2个高于$10^{20}$ eV的中子事件。
2001-06-25 astro-ph hep-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
High energy cosmic rays, gamma rays and neutrinos from AGN
本文评述了他自1985年以来提出的活动星系核发射高能宇宙射线、γ射线和中微子的模型。进一步讨论宇宙线能谱的膝能现象需要存在一个质量在膝能范围内的重粒子。提出了在皮埃尔俄歇计划中探测这种粒子的一种可能方法。还提出了活动星系核发射的中微子和γ射线的光谱之间的关系。这种关系可以通过高能中微子探测器,如ICECUBE,地中海探测器和可能的皮埃尔俄歇计划进行测试。
2008-02-03 astro-ph
Ultra-High Energy Cosmic Rays, Spiral galaxies and Magnetars
我们测量的最高能量的宇宙射线的皮埃尔俄歇天文台检测到的HI帕克斯全天巡天(HIPASS)目录中的星系的位置,加权的HI通量和俄歇曝光的到达方向之间的相关性。使用这个无吸收的星表,沿着银道面也是完整的,允许我们使用所有的俄歇事件。相关性是显著的,在整个HI星系样本中为86.2%,当考虑HI含量最丰富的星系时为99%,或者在40 - 55之间的星系中为98%。我们解释这一结果的证据表明,螺旋星系的生产者的主机的UHECR和我们简要讨论了经典的(即充满活力的和遥远的)长伽马射线暴(GRB),短GRB,以及新诞生的或晚耀斑磁星的俄歇事件的可能来源。由于这些事件仍然很少,理论上的不确定性很明显,我们发现新诞生的磁星是最好的候选者。如果是这样的话,它们也可能与次能量的、光谱柔软的、附近的、长的伽马射线暴有关。最后,我们讨论了为什么有一个集群的俄歇事件的方向上的射电星系Cen A和事件的方向上的射电星系M87的缺席。
2008-08-17 astro-ph
Search for correlation of UHECRs and BL Lacs in Pierre Auger Observatory data
对其他实验收集的数据进行的几次分析发现,与BL Lac的子类相关的宇宙射线过多。来自皮埃尔·俄歇天文台的数据不支持先前报道的过量。与BL Lac位置相关的事件的数量与各向同性通量的预期是兼容的。
2007-06-12 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
VERITAS Observations of the Arrival Directions of the Highest Energy Cosmic Rays
皮埃尔·俄歇合作组最近发现,最高能量宇宙射线的到达方向各向异性与附近活动星系核的位置有关,这鼓励人们寻找对应的TeV伽马射线发射。在北半球伽玛射线望远镜阵列VERITAS的合理高度上,南半球皮埃尔·俄歇实验观测到的大约一半的天空也是可见的。我们报告的第一次观察VERITAS的超高能宇宙射线事件的到达方向相关的区域。
2008-10-02 astro-ph
New Results from the Auger Observatory
俄歇项目旨在通过测量大气层中产生的簇射特性来研究高能宇宙射线。南俄歇天文台自2004年1月以来一直在获取数据,现已完工。的质量组成,能谱和各向异性的到达方向的结果一起上中微子分数的上限。最重要的结果是最近观测到与附近河外天体的相关性。
2008-07-07 astro-ph
A model for the time uncertainty measurements in the Auger surface detector array
精确确定宇宙射线的到达方向是寻找源或研究其在天空中的各向异性的基本前提。实现这些方向的最佳测量的最重要方面之一是在估计过程中适当地考虑测量不确定性。在这篇文章中,我们提出了一个模型的时间测量的俄歇表面探测器阵列的不确定性。我们表明,该模型表示以及测量的不确定性,因此提供了一个最佳的确定到达方向的基础。有了这个模型和对簇射阵面几何形状的描述,就有可能逐个事件地估计与确定宇宙射线到达方向有关的不确定性。
2007-05-14 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
Pierre Auger Observatory status and results
皮埃尔·俄歇天文台是一个研究超高能宇宙射线的混合探测器,现已接近完成。在描述俄歇目前的地位和性能,强调两种不同的检测技术相结合所提供的优势,这方面的贡献提出了一个简短的全景的第一个科学成果取得的影响,我们的知识的UHECRs的起源和组成。
2007-09-14 astro-ph
Status and recent results from the Pierre Auger Observatory
我们目前的地位和最近的测量从皮埃尔俄歇天文台。将描述能谱并讨论其陡化。质量组成是解决与簇射最大的深度随能量的变化的测量。我们还报告在初级光子分数的上限。最后,对宇宙射线到达方向的各向异性进行了研究。
2007-12-21 astro-ph
An upper limit to photons from first data taken by the Pierre Auger Observatory
许多超高能宇宙射线的模型都假设了奇异的情景来解释这些粒子的来源或性质。这些模型的一个特征是预测了超高能光子的显著通量。皮埃尔俄歇天文台为寻找这样的光子提供了巨大的潜力。我们提出了对光子敏感的簇射观测量和所采用的搜索策略。从第一俄歇数据导出光子原色的上限。约束理论源模型的前景进行了讨论。
2007-01-03 astro-ph
Search for Coincidences in Time and Arrival Direction of Auger Data with Astrophysical Transients
分析了皮埃尔俄歇天文台收集的数据,以寻找高能宇宙射线的到达方向与天体物理瞬变在天空中的位置之间的一致性。特别注意的是针对伽马射线观测记录的美国航天局的雨燕任务,它有一个角分辨率类似的俄歇表面探测器。特别是,我们检查了我们的数据,以寻找与2004年12月27日来自软伽马中继器1806-20的巨型耀斑相关的信号的证据。
2007-06-07 astro-ph
Detection of inclined and horizontal showers in the Pierre Auger Observatory
皮埃尔俄歇天文台可以高效率地探测到大角度(> 60 °)入射的超高能宇宙射线引起的空气簇射。天顶角我们在这里描述倾斜和水平簇射的具体特征,以及它们在地面探测器中的信号特征。我们指出它们的相关性,以扩展探测器的潜力,并在高能量宇宙中微子的检测的背景下。
2005-09-06 astro-ph
Hybrid Detection of UHECR with the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·俄歇天文台通过两种互补的空气簇射技术探测超高能宇宙射线。大型地面阵列和荧光探测器的组合,被称为“混合”概念,意味着可以在单个簇射上进行多种测量,提供比单独使用任何一个探测器都可能提供的信息更好的信息。本文描述了混合重建方法及其性能。
2006-07-31 astro-ph
Constraints on top-down models for the origin of UHECRs from the Pierre Auger Observatory data
考虑到皮埃尔俄歇天文台的最高能量的宇宙射线的光子分数的限制,我们表明,超重暗物质在我们的银河系的晕衰变的基础上的模型基本上被排除在UHECR的来源,除非他们的贡献变得显着只有100 EeV以上。然而,一些基于拓扑缺陷的自上而下的模型与当前的数据是兼容的,并且可能在未来受到高能中微子通量极限的最佳约束。
2007-06-20 astro-ph
The Pierre Auger Observatory progress and first results
皮埃尔·俄歇天文台的设计是为了对最高能量的宇宙射线进行高统计、全天研究。能量、方向和成分测量旨在阐明自然界中最具能量的粒子的奥秘。俄歇天文台利用表面阵列和空气荧光望远镜,它们一起为空气簇射重建提供了强大的仪器。目前正在阿根廷门多萨省建造的俄歇天文台的南部已经完成了一半以上。主动探测器已经记录了一年半的事件。根据这第一个数据集的初步结果。
2006-04-05 astro-ph
Cosmic Rays at the Highest Energies -- First Data from the Pierre Auger Observatory --
目前正在阿根廷Malarg“ue建造的南部Pierre Auger天文台即将完工。该仪器设计用于测量能量范围为$10^{18}$ - $10^{20}$ eV及以上的大范围空气簇射。它结合了两种互补的观测技术:探测地面上的粒子和同时观测地面大气中产生的相关荧光。这是通过使用分布在3000公里$^{2}$区域的1 600个水切伦科夫探测器阵列和在地面阵列边界的四个地点放置的24个广角施密特望远镜来实现的。该观测站到2007年才能达到其最大规模,但数据已经例行记录,并已开始提供相关的科学成果。这次谈话将集中在探测器的特性,并提出了第一个结果的到达方向的极高能量宇宙射线,他们的能谱,并在上限的光子分数。
2006-08-06 astro-ph hep-ph
Estimate of the correlation signal between cosmic rays and BL Lacs in future data
BL Lacertae天体(BL Lacs)与HiRes实验观测到的宇宙线事件之间存在的相关性为定量地提出起源于BL Lacs的中性宇宙线粒子流假说提供了足够的信息。我们确定了未来的宇宙射线实验的潜力,以测试这一假设,通过预测的数量之间的一致性的到达方向的宇宙射线和位置的BL Lac的天球,这应该在未来的数据集观察。我们发现,早期的皮埃尔俄歇数据将没有足够的事件来解决这个问题。相反,最终的皮埃尔俄歇数据和早期的望远镜阵列数据将足以充分验证这一假设。如果得到证实,这将意味着来自宇宙学距离的最高能量中性粒子的存在。
2005-08-15 astro-ph
Hybrid Performance of the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·俄歇天文台的一个关键特征是其混合设计,其中超高能宇宙射线由荧光望远镜和地面阵列同时探测。这两种技术以互补的方式观察空气簇射,提供重要的交叉检查和测量冗余。大部分的混合能力源于它实现的精确几何重建,其精度优于地面阵列探测器或单个望远镜可以独立实现的精度。我们研究了混合事件的几何和纵向剖面重建。我们提出的混合性能的天文台,包括触发效率,能量和角分辨率,和事件选择的效率的结果。
2007-06-08 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
Comment on "Correlation of the Highest-Energy Cosmic Rays with Nearby Extragalactic Objects"
我们认为,皮埃尔·俄歇合作组织(arXiv:0711.2256)公布的数据在99%的置信水平上不支持他们的假设,即大多数最高能量的宇宙射线是来自附近天体物理源的质子,无论是活动星系核还是其他具有类似空间分布的物体。
2007-11-26 astro-ph
The UHECR spectrum measured at the Pierre Auger Observatory and its astrophysical implications
皮埃尔·俄歇天文台的南部已接近完成,自2004年1月以来一直在稳定运行,同时规模也在扩大。迄今为止收集的大量数据样本使UHE宇宙射线能谱的测量在统计和系统不确定性方面都比皮埃尔·俄歇天文台以前报告的有了显著的改进。我们总结了两个测量的能谱,一个基于高统计表面检测器的数据,和其他的混合数据,其中荧光测量的精度提高了额外的信息从表面阵列。强调了这两种方法的互补性,并对结果进行了比较。可能的天体物理影响,我们的测量,特别是光谱特征的存在下,进行了讨论。
2007-08-13 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
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
Coverage and large scale anisotropies estimation methods for the Pierre Auger Observatory
在寻找超高能宇宙射线到达方向上的各向异性时,必须估计在完全各向同性的情况下,天空每个方向上预期的事件数量。在这篇文章中,我们提出了一种新的方法,开发的俄歇天文台,从数据本身(这是基本上不变的情况下,存在的大规模各向异性图案)获得的天顶角分布的平滑估计的基础上。我们还研究了几种方法来检测大规模的各向异性的宇宙射线到达方向分布的灵敏度:瑞利分析,偶极子拟合和角功率谱估计。
2005-07-21 astro-ph
Earth-skimming UHE Tau Neutrinos at the Fluorescence Detector of Pierre Auger Observatory
超高能中微子是由强子宇宙射线与宇宙辐射背景相互作用产生的。更奇特的情况,如拓扑缺陷或新强子预测更大的流量。特别是,掠地τ中微子可以被皮埃尔·俄歇天文台的荧光探测器(FD)探测到。一个详细的评估预期的事件数已进行了广泛的一类中微子通量模型。对中微子-核子截面和τ能量损失进行了更新计算。对于最乐观的理论模型,大约一个掠过地球的中微子事件预计在几年内在FD。
2004-11-26 astro-ph
Tau Neutrinos in the Auger Observatory : A New Window to UHECR Sources
宇宙射线谱已被证明远远超过10^{20}eV。在过去的40年里,观察到了近20个事件,现在已经确定宇宙中的粒子被加速或产生,能量接近10^{21}eV。在所有的产生模型中,中微子和光子都是宇宙射线通量的一部分。在加速模型(自下而上模型)中,它们是作为加速带电粒子可能相互作用的第二部分产生的;在直接产生模型(自上而下模型)中,它们是衰变链的主要部分。此外,超过GZK阈值能量的强子也会沿着它们在宇宙中的路径产生中微子和光子,作为π介子光生过程的第二步。因此,光子和中微子是超高能宇宙射线潜在源的性质和分布的非常独特的特征。在下文中,我们描述了俄歇天文台的τ中微子探测和识别能力。我们发现,在3 × 10 ^{17}-3 × 10 ^{120}eV的范围内,俄歇有效孔径达到千分之几km^2.sr,这使得天文台对每km^2.sr.年只有几个τ中微子的通量很敏感。在nu_mu <-->nu_tau振荡与充分混合的假设下,这种灵敏度允许探测GZK截止以及提供对超高能宇宙射线产生机制的模型独立约束。
2001-08-10 astro-ph
Enhancing the Pierre Auger Observatory to the 10^{17} to 10^{18.5} eV Range: Capabilities of an Infill Surface Array
皮埃尔·俄歇天文台的目的是研究自然界中能量最高的宇宙射线(E > 10^{18.5} eV)。通过分析它们产生的大气簇射来确定它们的到达方向、能量和组成。俄歇表面阵列将由1600个水切伦科夫探测器组成,这些探测器被放置在一个间隔为1.5公里的等边三角形网格中。本文的目的是表明,增加一个“小”面积的表面探测器在一半或更少的上述间距将允许一个戏剧性的增加该天文台的物理范围,达到较低的能量,从银河系到河外源的过渡预计。
2006-07-06 astro-ph
GZK Horizons and the Recent Pierre Auger Result on the Anisotropy of Highest-energy Cosmic Ray Sources
受皮埃尔·奥格(Pierre Auger)最近关于最高能量宇宙射线与附近活动星系核相关性的结果的启发,我们探索了可能的超高能宇宙射线(UHECR)源分布及其对GZK视界的影响。利用实测UHECR谱推断出的局部超密程度的约束条件,仔细研究了UHECR源局部超密对GZK层位的影响。在我们的研究中,我们包括皮埃尔俄歇数据的能量校准的影响。我们提出了可能的局部超密度的UHECR源,这是在未来的宇宙线天文学测试。
2008-05-08 astro-ph hep-ph
Probing low-x QCD with cosmic neutrinos at the Pierre Auger Observatory
观测到的超高能宇宙射线的来源也必须产生超高能中微子。这些中微子与核子在地球上的深度非弹性散射探测质心能量$\sqrt{s} \sim 100$ TeV,远远超过在地球上的对撞机所能达到的。通过比较两类可观测事件的速率,任何偏离基准(未屏蔽微扰QCD)中微子-核子截面的情况都可以得到约束。利用皮埃尔俄歇天文台的预测灵敏度准水平阵雨和地球掠过τ中微子,我们表明,一个“超级俄歇”探测器,从而可以提供一个独特的探测强相互作用动力学。
2006-08-21 astro-ph hep-ph hep-th