Observation of Anisotropy in the Arrival Direction Distribution of TeV Cosmic Rays with HAWC
位于墨西哥Sierra Negra（北纬19 $^\circ$）附近海拔4100米的高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台对TeV能量的伽马射线和宇宙射线敏感。这些能量的宇宙射线的到达方向分布在几个角度尺度上显示出显著的各向异性，相对强度在10 $^{-3}$和10 $^{-4}$之间。我们提出了宇宙射线各向异性的研究结果的基础上超过860亿宇宙射线的空气淋浴记录与HAWC自2013年6月。HAWC宇宙射线天空图，其中有一个中位数的能量为2 TeV，表现出显着增强的宇宙射线通量的几个区域。我们提出的各向异性和宇宙射线谱的显着过剩的区域中的能量依赖性。
2015-08-19 astro-ph.HE
Magnetically Induced Anisotropies in the Arrival Directions of Ultra-high-energy Cosmic Rays from Nearby Radio Galaxies
在强结构河外磁场（EGMF）模型的假设下，对超高能宇宙射线的到达方向进行了详细的模拟。离开半人马座A、室女座A和天炉座A的粒子传播到地球，模拟的各向异性信号与皮埃尔·俄歇和望远镜阵列合作组织发表的偶极子和热点进行比较。的EGMF结构上产生的事件在本地源的到达方向的优势。室女座A方向事件的缺失与EGMF引起的强烈偏离有关。证据表明，这三个来源有助于在三个检测到的热点方向的事件过多。在这里考虑的EGMF下，M82被证明对望远镜阵列天文台测量的热点没有贡献。
2021-12-04 astro-ph.HE
Measurement of the Anisotropy of Cosmic Ray Arrival Directions with IceCube
我们报告的第一次观察到的各向异性的宇宙射线的到达方向的能量在多TeV区域在南方天空使用的数据从冰立方探测器。在2007年6月至2008年3月期间，部分部署的IceCube探测器在南极冰内1450米至2450米的深度处以1320个数字光学传感器分布在22个字符串上的配置进行操作。冰立方是一个中微子探测器，但数据主要是由宇宙射线μ子的大背景。因此，本底数据适合于南天宇宙射线的高统计研究。这些数据包括大气中下行宇宙射线相互作用产生的43亿μ子;这些事件的重建中位角分辨率为3度，中位能量为$\sim20$ TeV。它们的波达方向分布在赤经上表现出各向异性，其一次谐波振幅为$(6.4\pm0.2 $ stat $. \pm 0.8 $ syst $.)\times10^{-4}$。
2010-05-17 astro-ph.HE
Large-Scale Distribution of Arrival Directions of Cosmic Rays Detected at the Pierre Auger Observatory Above $10~$PeV
本文介绍了皮埃尔俄歇天文台在$\simeq 10 $ PeV以上探测到的宇宙射线到达方向分布的大尺度各向异性。虽然目前还没有发现明显的各向同性偏差，但一些测量结果表明，未来的数据将在很宽的能量范围内为大尺度的各向异性提供线索。这些各向异性的振幅太小，无法在当前统计中显著观察到。假设宇宙线的各向异性是占主导地位的偶极和四极矩在EeV的能量范围内，目前的上限对它们的振幅的一些后果。
2014-03-25 astro-ph.HE
Searches for Anisotropies in the Arrival Directions of the Highest Energy Cosmic Rays Detected by the Pierre Auger Observatory
分析了俄歇天文台10年来观测到的超高能宇宙射线到达方向的分布。该数据集比早期研究中使用的数据集大约三倍，包括天顶角高达$80^\circ$的到达方向，因此覆盖了从$-90^\circ$到$+45^\circ$的10月份。在更新Véron-Cetty和Véron星表中与活动星系核（AGN）相关的事件比例后，我们对能量超过40 EeV的数据的到达方向进行了不同的各向异性测试。我们寻找局部过剩通量和事件方向的自聚集在角尺度高达$30^\circ$和不同的阈值能量之间的40~EeV和80~EeV。然后，我们寻找宇宙射线与银河系（银河系中心和银河系平面）和本地宇宙（超银河系平面）的天体结构的相关性。我们还研究了它们与附近河外天体的不同种群的相关性：2 MRS目录中的星系，Swift-BAT探测到的AGN，具有喷流的射电星系和半人马座~A星系。所有测试均未显示统计学显著的各向异性证据。对于$E>58$ ~EeV的宇宙射线，在接近130~Mpc、比$10^{44}$ ~erg/s（18 $^\circ$半径）亮的Swift AGN周围和半人马座~A方向（15 $^\circ$半径）附近的相当大的窗口中，得到了最强的各向同性偏离（后试验概率${\sim}1.4$）。
2015-11-30 astro-ph.HE
Observation of Anisotropy in the Arrival Direction Distribution of Cosmic Rays above TeV Energies with Icecube
2009年5月至2010年5月，冰立方中微子探测器记录了320亿个大气μ子，这些μ子是由TeV能量范围内的宇宙射线产生的空气簇射产生的。有了这样高的统计样本，有可能在南半球首次观察到银河宇宙线各向异性的能量依赖性高达几百TeV。这项研究表明，相同的大规模的各向异性观察到的中位数能量约为20 TeV的是不存在于400 TeV;在400 TeV观察到的各向异性显示出实质性的差异，相对于在较低的能量。除了在20 TeV的强偶极子和四极矩的形式观察到的大规模的功能，数据包括几个局部区域的过剩和赤字的规模之间的10{ \degree }到30{ \degree }。在大尺度和小尺度上观察到的特征具有统计学意义，但它们的起源目前尚不清楚。
2011-10-10 astro-ph.HE
A search for anisotropy in the arrival directions of ultra high energy cosmic rays recorded at the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·俄歇天文台对宇宙射线到达方向的观测先前已经利用超高能宇宙射线（UHECR）与从Veron-Cetty Veron目录中提取的天体的相关性提供了在99% CL处各向异性的证据。在本文中，我们报告使用三个目录独立的方法来搜索各向异性。2 pt-L，2 pt+和3 pt的方法，每个给一个不同的措施，自聚集在到达方向，模拟宇宙射线数据集进行了测试，研究样本大小和磁拖尾对其结果的影响，占角和能量分辨率。如果UHECR的源遵循与本地宇宙中的普通星系相同的大尺度结构，并且如果UHECR偏转不超过几度，则模拟图的研究表明，这三种方法可以有效地响应所产生的各向异性，P值= 1.0%或更小，数据集少至100个事件。使用2004年1月1日至2010年7月31日的数据，我们检查了20，30，...，110个最高能量事件，对应的最小能量阈值约为49.3EeV。对于最高的100个能量事件，使用2 pt-L方法测得的最小P值为13.5%，使用2 pt+方法测得的最小P值为1.0%，使用3 pt方法测得的最小P值为1.1%。鉴于对数据集进行的多次（相关）扫描，这些独立于星表的方法并没有得到最高能量宇宙射线各向异性的有力证据。
2012-10-12 astro-ph.HE
Testing for uniformity of Ultra-High Energy Cosmic Ray arrival directions
超高能宇宙射线（UHECR）的到达方向主要表现为各向同性分布，在某些特定的能量单元中存在一些小的偏差。本文用适合于$10^{18}$ eV以下和以上能量范围的两种方法检验了雅库茨克阵列资料的赤经圆波达方向均匀性。在1974- 2000年的观测期间，在观测到的宇宙射线（CR）的到达方向上没有发现统计上显著的均匀性偏差。
2016-02-29 astro-ph.HE
The Dipole Anisotropy of Galactic Cosmic Rays
银河系宇宙射线的到达方向在不同的角尺度上表现出千分之一的各向异性。最近对TeV-PeV宇宙射线的观测表明，偶极各向异性具有很强的能量依赖性，在100 TeV附近出现相位翻转。我们认为，这种行为可以很好地理解的各种效应的组合：宇宙射线的各向异性扩散，附近的源的存在下，康普顿-Getting效应从我们的相对运动和地面观测站的重建偏差。
2018-11-20 astro-ph.HE
Modification of the Dipole in Arrival Directions of Ultra-high-energy Cosmic Rays due to the Galactic Magnetic Field
本研究利用CRPropa 3模拟银河系磁场对超高能宇宙线偶极各向异性的传播效应，确定了与地球观测相符的河外偶极子允许方向与幅度。
2024-02-12 astro-ph.HE
Using spherical wavelets to search for magnetically-induced alignment in the arrival directions of ultra-high energy cosmic rays
由于宇宙磁场的作用，超高能宇宙射线（UHECR）可以被偏转，从而在这些粒子的到达方向上产生聚集的能量有序结构，即所谓的多重态。在这项工作中，我们提出了一种新的方法的基础上，球面小波变换，以确定多重包含到达方向的UHECRs的天空地图。该方法被示出在模拟与嵌入在各向同性背景中的多重态具有不同数量的事件。通过计算I型和II型误差来评估算法的效率。
2013-12-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
UHECR mass composition at highest energies from anisotropy of their arrival directions
本文提出了一种新的方法，用于从超高能宇宙线（UHECR）的到达方向的分布估计它们的质量组成。该方法采用了测试统计量（TS）的基础上的特征偏转的UHECR事件相对于发光物质在本地宇宙的分布。模拟UHECR集逼真的模拟，我们表明，这个TS是强大的银河系和非极端的河外磁场的存在下，敏感的事件在一组的质量组成。这使得人们能够通过将所讨论的组成模型的TS分布与数据TS进行比较来约束UHECR质量组成，并且区分不同的组成模型。虽然该方法的统计功效在一定程度上取决于MF参数，但这种依赖性随着统计的增长而降低。即使在GZK能量下，该方法也表现出良好的性能，其中用传统方法估计UHCER质量组成是复杂的，统计量低。
2021-04-26 astro-ph.HE
Search for patterns by combining cosmic-ray energy and arrival directions at the Pierre Auger Observatory
利用皮埃尔俄歇天文台的观测数据，研究了宇宙射线到达方向上的能量依赖型。我们调查周围的最高能量的宇宙射线与$E \geq 6 \cdot 10^{19}$ eV的局部区域，通过分析宇宙射线的能量以上$E = 5 \cdot 10^{18}$ eV的角间距内到达约$15°$。我们的特征在于这些区域内的能量分布由两个独立的方法，一个搜索的能量-能量相关性的角度依赖性和一个搜索准直的能量沿本地系统的能量分布的主轴。该分析未发现显著模式。因此，这些测量与天体物理方案的比较，可以用来获得相关的模型参数，如宇宙射线偏转的强度和点源的密度的约束。
2015-12-02 astro-ph.HE
Zenith angle distribution of cosmic ray showers measured with the Yakutsk array and its application to analysis of arrival directions in equatorial coordinates
为了解释超高能宇宙射线大范围空气簇射事件率的天顶角分布，重新访问了能量间隔$(10^{17},10^{19})$ eV的雅库茨克阵列数据集。的分布的密切关系的衰减的主要测量参数的阵雨，$S_{600}$，检查。测量和预期的分布被用来分析的到达方向的宇宙射线的赤道地图，包括低于$10^{18}$ eV的能量范围，这是以前避免的，由于在该范围内的阵列的触发效率降低。虽然零假设不能被拒绝与雅库茨克阵列的数据，从一个可分离的源在均匀的背景中的宇宙射线的分数的上限推导出作为一个函数的衰变和能量。
2018-03-19 astro-ph.HE
A Search for Small-Scale Anisotropy of PeV Cosmic Rays
最近Milagro、Tibet、ARGO-YBJ和IceCube实验对能量从几百TeV到单位的银河系宇宙射线（CR）的小尺度各向异性进行了研究，结果提出了一个问题，即观察到的现象的可能性质，以及CR在更高能量下的各向异性。在文章中提出的EAS MSU阵列注册的能量在PeV左右的CR的小尺度各向异性的分析，揭示了一些区域的过度通量。区域的典型尺寸从3度到12度变化。我们研究这些地区的相关性与潜在的天体物理源的CR的位置，并讨论了所观察到的各向异性的可能起源。
2012-03-12 astro-ph.HE
Arrival Directions of Ultrahigh Energy Showers Arrival Directions of Ultrahigh Energy Showers
利用世界台阵资料，分析了高能广泛空气簇射（EAS）的到达方向。结果表明，雅库茨克和俄歇资料的高能EAS到达方向与银河系本旋臂猎户座的角速度有一定的相关性。利用雅库茨克阵列数据发现傅里叶列的一阶谐波幅值较大。讨论了宇宙射线的起源问题。
2011-07-21 astro-ph.HE
Anisotropy of TeV and PeV cosmic rays with IceCube and IceTop
高能宇宙射线与地球大气层的相互作用产生了大量含有大量μ子成分的次级粒子的空气簇射。通过利用中微子望远镜对高能μ子的灵敏度，有可能使用这些探测器进行精确的宇宙射线研究。宇宙射线μ介子事件的高速率提供了高统计数据样本，可用于在千分之一水平上寻找母粒子到达方向的各向异性。本文报道了用IceCube中微子望远镜在20-400 TeV能量范围内在多个角尺度上收集的宇宙线数据中各向异性的观测结果。来自位于冰立方上方冰面上的IceTop空气淋浴阵列的新数据显示出与高能冰立方结果一致的各向异性。冰顶对大范围空气簇射的所有成分的敏感性将使我们能够更详细地探索与所观察到的各向异性相关的初级宇宙射线的特征。
2012-05-17 astro-ph.HE
Review of the anisotropy working group at UHECR-2012
超高能宇宙射线（UHECR）的研究最近经历了一个跳跃的统计以及改进的仪器。这使得在搜索宇宙射线到达方向上的各向异性时具有更好的灵敏度。在2012年2月在欧洲核子研究中心举行的关于UHECR物理学未来方向的国际研讨会上，由相互协作的“各向异性工作组”给出的报告的书面版本中，我们报告了UHECR到达方向的各向异性搜索的现状。
2013-06-20 astro-ph.HE
Large Scale Anisotropy of Cosmic Rays and Directional Neutrino Signals from Galactic Sources
我们从能谱的形状和到达方向的分布两个观测量来研究银河系中中微子-宇宙线源的联系。我们还研究了相关的伽马射线发射从这些来源。
2014-03-27 astro-ph.HE
Spectrum and Anisotropy of Cosmic Rays at TeV-PeV-energies and Contribution of Nearby Sources
研究了邻近星系源超新星遗迹在高能宇宙射线观测能谱和各向异性形成中的作用。这些来源的列表是根据无线电，X射线和伽马射线目录组成的。远源被统计地处理为具有随机位置和年龄的源的集合。根据超新星遗迹中宇宙线加速的现代理论定义了源谱，并在星系扩散模型框架下描述了宇宙射线在星际介质中的传播。各向异性的计算是为了再现获得二维各向异性的实验过程。计算结果与宇宙线数据作了详细的比较。我们同时解释了新的宇宙射线数据的膝关节周围的所有粒子谱的精细结构和振幅和方向的偶极子分量的各向异性在宽的能量范围1 TeV - 1 EeV。所做的假设看起来并不奇怪，它们证实了现代对宇宙射线起源的理解。
2013-12-19 astro-ph.HE
A search for small and medium scale anisotropy of cosmic rays above 1 PeV registered at the Tunka-133 array
利用Tunka-133阵列的数据，对能量大于1 PeV的宇宙射线到达方向上不同尺度的各向异性进行了研究。一些区域的角度大小高达约30度，偏离均匀的背景与统计显着性大于三个标准偏差被发现使用洗牌技术在完整的数据集和它的子集在不同的能量范围。某些宇宙射线过剩的区域与可能的宇宙射线源的分布有关。的EAS MSU阵列的遗留数据的类似分析的结果进行比较。
2014-02-18 astro-ph.HE
Constraints on the origin of cosmic rays above $10^{18}$ eV from large scale anisotropy searches in data of the Pierre Auger Observatory
本文报道了皮埃尔俄歇天文台在$10^{18}$ eV以上探测到的宇宙射线到达方向分布中的大尺度各向异性。第一次，这些大规模的各向异性搜索作为一个功能的赤经和赤经，并表示在偶极子和四极矩。在系统的不确定性，没有显着偏离各向同性。偶极和四极振幅的上限推导出的假设下，任何宇宙射线的各向异性占主导地位的这种时刻在这个能量范围内。这些上限限制了$10^{18}$ eV以上的宇宙射线的产生，因为它们使我们能够挑战密集分布在银盘中的静止星系源的起源，并向各个方向发射主要是轻粒子。
2012-12-13 astro-ph.HE
Heavy decaying dark matter and large-scale anisotropy of high-energy cosmic rays
我们研究了在寻找重衰变暗物质（DM）信号中高能宇宙线分布的大尺度各向异性的作用。使用最近的各向异性测量从广泛的空气簇射（EAS）天文台，我们约束的DM粒子的质量$10^{7}~\leq~M_X~\leq~10^{16}$ GeV的寿命。这些约束似乎是弱于获得的高能量伽马射线的限制。我们还估计了所需的精度水平的各向异性测量，以辨别衰减DM信号边际允许的伽马射线的限制，并讨论了DM搜索与现代EAS设施的前景。
2017-11-12 astro-ph.HE
Search for Sources of Ultrahigh Energy Cosmic Rays
利用雅库茨克、AGASA和P.Auger资料，研究了高能广泛空气簇射（EAS）的到达方向。结果表明，雅库茨克和AGASA资料中EAS的到达方向与来自侧面输入的双射星相关，而P.Auger资料中EAS的到达方向与来自猎户座本旋臂输出的双射星相关。结果表明，这些脉冲星中的大多数都有一个短的旋转周期围绕其轴，比预期的脉冲星目录。
2010-11-10 astro-ph.HE
Large-scale anisotropy of Galactic cosmic rays as a probe of local cosmic-ray propagation
本文通过构建统一图景研究银河宇宙线大尺度各向异性，发现局域规则磁场和各向异性扩散可解释100 TeV以下偶极相位，并指出100 TeV以上相位依赖局域扩散演化，呼吁开展更精确测量以揭示局域传播和湍流。
2024-02-28 astro-ph.HE
Are 10 EeV cosmic rays extragalactic? Theory of cosmic ray diffusion at high energy
俄歇合作组织已经报道了在8 EeV以上的宇宙射线的到达方向上的大尺度各向异性。偶极方向，距离银河系中心125 $^\circ$，被认为是这些宇宙射线起源于银河系外的指示。我们表明，无论是理论上和直接数值模拟，这不一定是真的。起源于银河系并在银河系磁场中扩散的中等质量原子核可能具有指向远离银河系中心的偶极各向异性。我们的理论预测四极各向异性的数量级相同的偶极子。
2018-07-26 astro-ph.HE
Large- and Medium-Scale Anisotropies in the Arrival Directions of Cosmic Rays observed with KASCADE-Grande
本文研究了由KASCADE-Grande空气簇射实验观测到的宇宙射线到达方向的各向异性。该分析基于约2370万个事件的公共数据，重建的初级能量超过1 PeV。我们采用了一种新的最大似然重建方法的宇宙射线各向异性，弥补虚假的各向异性引起的本地检测器的影响。我们没有发现大规模的偶极子各向异性的数据，与官方的结果一致的基础上，传统的东西导数方法的证据。另一方面，一个中位能量为33 PeV的宇宙射线子集显示了一个角直径为40度的中等尺度特征的强有力证据。在考虑到别处效应后，该中等尺度特征的试验后显著性为4 $σ$水平。
2019-11-29 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Identification of Patterns in Cosmic-Ray Arrival Directions using Dynamic Graph Convolutional Neural Networks
提出了一种利用动态图卷积神经网络识别超高能宇宙射线源的新方法。这些网络旨在处理稀疏排列的对象，并利用它们的短期和长期相关性。我们的方法搜索宇宙射线的到达方向的模式，这是由于在宇宙磁场的相干偏转。该网络区分具有源特征的天体物理情景和仅具有各向同性分布的宇宙射线的天体物理情景，并允许识别属于偏转模式的宇宙射线。我们使用模拟的天体物理场景中的源密度是唯一的自由参数，以显示如何密度限制可以得到。我们将这种方法应用于AGASA天文台的公共数据集。
2020-03-29 astro-ph.HE hep-ex
A study of an energy-dependent anisotropy of cosmic rays beyond the GZK cut-off with deep neural networks
在这封信中，我们提出了一种方法的更新，用于分析Greisen-Zatsepin-Kuz'min截止线以上的超高能宇宙射线（UHECR）的到达方向，该方法最初是在Kalashev，Pshirkov，Zotov（2020）中开发的深度卷积神经网络。也就是说，我们引入能量作为分析中使用的另一个变量。这使我们能够考虑到存在于任何实验中的初级宇宙射线能量的固有不确定性，这在以前的研究中没有考虑到，而不会损失分类器的质量。我们提出了新的神经网络的架构，其应用程序的模拟地图的UHECR到达方向和轮廓的进一步改进的方法可能的方向的结果。
2021-05-13 astro-ph.HE
Anisotropy studies with the Pierre Auger Observatory
本文报道了皮埃尔俄歇天文台对超高能宇宙射线到达方向各向异性的研究结果。我们提出了在EeV能量尺度的偶极各向异性的搜索结果。讨论了赤经分布中第一次谐波调制的相位和幅度的测量。对于能量大于55 EeV的宇宙射线，我们提出了一个更新的搜索它们的到达方向和从Veron-Cetty和Veron目录的活动星系核的位置之间的相关性。我们还讨论了适用于其他人口的河外天体的相关性分析的结果。最后，我们提出的搜索各向异性的数据，而不使用天文目录。
2013-08-04 astro-ph.HE
Cosmic Ray Anisotropy as Signature for the Transition from Galactic to Extragalactic Cosmic Rays
通过计算银河系源发射的宇宙射线在地球上的各向异性，我们限制了从银河系到河外宇宙射线跃迁的能量。由于扩散近似在E/Z >~ 10^（16-17）eV时开始失效，我们使用银河系磁场模型并考虑其规则和湍流分量来传播单个宇宙射线（CR）。湍流场是在嵌套网格上生成的，该网格允许空间分辨率下降到秒差距的几分之一。假设银河系的CR源足够频繁，那么对于大部分较轻或中等的主要成分计算出的偶极子振幅超过了俄歇合作组在E ~ 10^18 eV附近测量到的偶极子边界。因此，在踝关节或以上的过渡将需要一个沉重的成分或一个相当极端的银河磁场强度>~ 10 μ G。此外，KASCADE-Grande的数据表明，在10^17 eV和10^18 eV之间的快速上升的质子贡献应该是河外起源的。如果重核在E >~ 10^18 eV处占主导地位，那么跃迁能量可以接近脚踝，如果银河系CR是由足够频繁的瞬变产生的，例如磁星。
2012-07-16 astro-ph.HE
A roadmap for searching cosmic rays correlated with the extraterrestrial neutrinos seen at IceCube
我们已经建立了一个天空地图，它应该是预期的120 EeV的宇宙射线宇宙射线（UHECR）的到来方向与最新的天体物理中微子轨道在冰立方，这是作为点源观察到的。为了计算这些到达方向，我们考虑了银河系和河外磁场对宇宙射线偏转的贡献，以及与当前预期兼容的UHECR成分。我们采用Jansson-Farrar JF 12模型计算银河磁场，河外磁场强度为1 nG，相干长度为1 Mpc。我们观察到，银河系平面以外的区域与中微子轨道的相关性更强，而不是邻近或其中的区域，前者是寻找UHECR通量过度或各向异性的良好候选者。此外，作为一个例子，我们集中在150 EeV的UHECR到达方向的区域，该区域与位于北半球远离银道面的$(l,b)=(-137.1^\circ,65.8^\circ)$的冰立方事件37相关，得到了角大小$\sim 5^\circ$，对于200 EeV为$\sim 3^\circ$，对于120 EeV为$\sim 8^\circ$。本文提出的结果代表了一个有用的UHECR过量搜索天空地图指南。
2020-05-19 astro-ph.HE
Analysing Ultra High Energy Cosmic Rays' Anisotropy in $\boldsymbol{f(R, T)}$ Gravity Theory
本文通过参数化磁场与源距离，比较两个 $f(R,T)$ 引力模型和 $Λ$CDM 模型对 UHECRs 扩散各向异性的拟合，发现 $f(R,T)$ 模型给出更低振幅、更高各向同性。
2025-08-31 astro-ph.HE
Constraints on the source of ultra-high energy cosmic rays using anisotropy vs chemical composition
对超高能宇宙射线的各向异性信号和化学成分的联合分析为阐明这些粒子的来源提供了强大的潜力。本文继续先前的观点，研究了能量>E/Z的质子产生的各向异性，假定能量>E的各向异性是由具有相同磁刚性的电荷Z的核产生的。我们计算了初级重核光蜕变产生的次级质子数。假设源不注入任何质子，我们发现，如果各向异性信号主要由氧、硅和铁原子核组成，则造成各向异性的源（如Pierre Auger天文台报道的）应分别位于~20-30、80-100和180-200 Mpc之间。否则，违反该约束将导致次级质子在较低能量下形成更显著的各向异性信号。即使源位于比该距离更近的位置，对于氧、硅和铁，在源的加速区中也将分别需要>120、1600、1100倍太阳金属丰度的异常金属丰度，以确保伴随注入的质子不会产生更显著的低能各向异性。这为限制超高能宇宙射线的性质和来源提供了有趣的前景，预计下一代探测器的统计数据会增加。
2013-10-18 astro-ph.HE
Diffusive propagation of cosmic rays from supernova remnants in the Galaxy. II: anisotropy
我们研究了超新星遗迹时空分布的随机性对地球观测到的宇宙射线各向异性的影响。计算了不同扩散系数D（E）在银河系中的传播。考虑了原子核的传播和扩散。在高能量下，我们假设$D(E)\sim(E/Z)^δ$，其中$δ=1/3$和$δ=0.6$是参考场景。在考虑和不考虑银河系螺旋结构的情况下，根据超新星遗迹的分布模型，模拟了银河系中超新星遗迹的大尺度分布。我们的计算使我们能够确定的贡献，各向异性导致的大规模分布的SNR在银河系和随机分布的最近的遗迹。天真的期望，各向异性振幅缩放为D（E）被证明是一个过度简化，这并不反映在预测的各向异性的任何现实分布的源。各向异性模式的波动主要是由附近的来源，使预测或解释所观察到的各向异性振幅和相位变得几乎不可能。然而，我们发现，非常弱的能量依赖性的各向异性振幅低于$10^{5}$ GeV和在更高的能量上升，可以最好地解释，如果扩散系数是$D(E)\sim E^{1/3}$。更快的扩散，例如使用$δ=0.6$，通常导致极大的各向异性幅度。螺旋结构在各向异性模式的能量依赖性中引入了有趣的趋势，其定性地反映了数据中所见的趋势。对于大值的晕大小，我们发现，各向异性成为主导的大规模的规则结构的源分布，导致确实是一个单调增加的$δ_A$与能量。
2011-12-29 astro-ph.HE
The Compton-Getting origin of the large-scale anisotropy of Galactic cosmic rays
Deutsches Elektronen Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；TIANFU Cosmic Ray Research Center（天府宇宙线研究中心）
研究探讨了Compton-Getting效应如何影响银河宇宙射线的大尺度各向异性，并通过实验数据验证了该效应的存在与影响。
2025-11-22 astro-ph.HE
Anisotropy in Cosmic rays from internal transitions in neutron stars
我们讨论的可能性，一些最近测量的各向异性的宇宙射线成分在TeV-PeV的能量范围内可能是一种特殊类型的物质喷射的指示。我们提出了一个模型，其中的中子星的内部过渡与夸克含量的核解除禁闭发生。这个灾难性的事件可能会导致一个大规模的喷射过程，用夸克物质的液滴，即所谓的核质，来播种星际间的介质。这些液滴在分子云中的中和可能会驱动各向异性，因为准直线轨迹是允许的。目前地球上的实验装置或国际空间站上的磁谱仪提供的补充信息可能会揭示这种奇异形式的物质。
2013-09-07 astro-ph.HE
Highlights from Telescope Array
本文回顾了望远镜阵头三年的观测结果。讨论了超高能宇宙射线的能谱、质量组成和到达方向的各向异性。利用荧光探测器、表面探测器的数据以及利用这两种数据的混合簇射重建技术，确定了能量在$10^{18}$ eV以上的宇宙射线的能谱。踝结构在$10^{18.7}$ eV处清晰可见。第二个弯曲点也被确定，在那里宇宙射线的通量开始减少，光谱指数从$E^{-2.68}$到$E^{-4.2}$的变化。使用荧光探测器数据对簇射发展的研究表明，质子在$10^{18.2}$ eV以上的宇宙射线中占主导地位。在宇宙射线的到达方向上没有发现明显的各向异性。我还提出了进一步的实验扩展正在开发的望远镜阵列网站。
2011-11-10 astro-ph.HE
Time-delay between neutrinos and gamma-rays in short GRBs
在这项工作中，我们对地球上的探测器记录的中微子和光子的信号之间的时间延迟进行了估计，这些信号起源于一个短的伽马射线暴。我们根据Fireshell模型描述了系统的几何和动力学。光子到达时间的延迟是因为系统最初对辐射是不透明的;因此，光子保持被捕获并热化，直到达到透明条件。我们在黑洞坐标系中计算了中微子和光子发射之间的时间间隔，并利用洛伦兹变换将其变换到黑洞坐标系中。我们得到到达地球的时间差为$Δt_{Earth} \approx 854.57$ s。
2019-04-15 astro-ph.HE
Correlation between Ultra-high Energy Cosmic Rays and Active Galactic Nuclei from Fermi Large Area Telescope
通过对$γ$射线强活动星系核（AGN）位置与超高能宇宙射线（UHECR）到达方向的相关性分析，研究了活动星系核（AGN）是UHECR源的可能性。我们利用第二代Fermi大区域望远镜AGN星表中的$γ$射线强活动星系核和$d\le 100 {\rm Mpc}$，以及Pierre Auger天文台的UHECR观测数据和$E\ge 55 {\rm EeV}$。利用相关角距分布和Kolmogorov-Smirnov检验，将$γ$射线强活动星系核的到达方向分布与观测到的UHECR的到达方向分布进行了比较。我们的结论是，假设的$γ$ -射线响亮AGN的主要来源的UHECR是不利的，除非有一个大的涂抹效应，由于星系际磁场。
2012-09-03 astro-ph.HE
The large-scale anisotropy and flux (de-)magnification of ultra-high-energy cosmic rays in the Galactic magnetic field
本研究利用新银河系磁场模型计算UHECR到达方向，发现偶极分量降低源于河外通量峰值与去放大边界重合，为探测源分布和磁场提供新工具。
2024-11-05 astro-ph.HE
Search for a correlation between ANTARES neutrinos and Pierre Auger Observatory UHECRs arrival directions
对ANTARES望远镜2007-2008年探测到的2190个中微子候选事件和Pierre Auger天文台2004年1月1日至2009年12月31日观测到的69条超高能宇宙射线（UHECR）的到达方向进行了相关性研究。相应的90% C.L.来自每个观测到的UHECR方向的中微子通量的上限（假设来自所有方向的通量相等，并且对于$E^{-2}$能谱）为4.99 $\times10{^{-8}}$ GeV cm $^{-2}$ s $^{-1}$。
2012-05-01 astro-ph.HE
Are EeV cosmic rays isotropic at intermediate scales?
利用皮埃尔俄歇天文台的公开观测数据，研究了能量范围为0.2-1.4 EeV的宇宙射线在中间角尺度上的各向异性。在某些尺度下，分析揭示了与各向同性分布的许多偏差，其统计显著性高于三个标准偏差。它还表明，各向异性随能量的演变。如果得到完整的俄歇或望远镜阵列数据集的证实，这一结果可以为银河磁场的结构和从银河到河外宇宙射线的过渡问题提供新的线索。
2014-09-22 astro-ph.HE
Searching for All-Scale Anisotropies in the Arrival Directions of Cosmic Rays above the Ankle
皮埃尔俄歇天文台最近报告说，在8 EeV以上的宇宙射线到达方向上探测到偶极各向异性，试验后的显著性超过5.2 $σ$。这一观测结果对脚踝以上（3-5 EeV）宇宙射线候选源的分布和组成有着深远的影响。在本文中，我们寻找存在的各向异性的所有角度尺度上的公开俄歇数据。分析遵循基于可能性的重建方法，该方法自动考虑天文台的角度接受和背景速率的变化。我们在赤道平面的最佳拟合偶极各向异性的振幅为5.3 $\pm$ 1.3%，赤经角为103 $\pm$ 15度，与皮埃尔·俄歇合作组织的结果一致。我们没有发现证据的存在中型或小型各向异性。本文概述的方法非常适合于未来的分析，宇宙射线各向异性低于脚踝，宇宙射线探测表面阵列是不完全有效的，并占主导地位的系统不确定性。
2018-08-29 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
The influence of the observatory latitude on the study of ultra high energy cosmic rays
最近，HiRes、Pierre Auger和望远镜阵列（TA）天文台对超高能宇宙射线（UHECR）的到达方向、光谱和与初级粒子质量有关的参数进行了精确测量。本文假定邻近宇宙中事件的到达方向分布与2 MASS红移巡天（2 MRS）、IRAS 1.2Jy巡天、Palermo Swift-BAT和Swift-BAT星表中的源相关，研究了观测站纬度对能谱测量和各向异性测量能力的影响。北半球和南半球给定纬度之间的差异被量化。结果表明，纬度的天文台：a）有影响的总通量测量和b）施加了重要的限制，测量各向异性的天空的能力。
2017-03-04 astro-ph.HE
Inverse Compton gamma-rays from Galactic dark matter annihilation: Anisotropy signatures
来自湮灭暗物质的高能电子和正电子可以通过星际辐射场的逆康普顿散射在漫射伽马射线通量上留下独特的角各向异性。我们开发了一个数值计算工具，可以计算在光滑的主晕和质量低至10^（-6）M_sun的子结构晕中产生的电子和正电子的γ射线辐射。我们发现，逆康普顿散射的角功率谱是指数抑制的角度尺度下的电子和正电子的扩散长度确定。我们还发现，总流量和角功率谱的形状敏感地依赖于银河系中的暗晕的空间分布。最后，从光滑的主机晕组件的伽玛射线平均强度的贡献是可以忽略不计的小subhalos相比。
2011-02-09 astro-ph.HE
Observation of Small-scale Anisotropy in the Arrival Direction Distribution of TeV Cosmic Rays with HAWC
高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台对伽马射线和TeV能量的带电宇宙射线敏感。该探测器仍在建造中，但部分部署的探测器的数据采集已于2013年开始。基于2013年6月至2014年2月期间记录的$4.9\times 10^{10}$事件对宇宙射线到达方向分布的分析表明，在大约$10^\circ$的角尺度上，在$10^{-4}$水平上存在各向异性。HAWC宇宙线天空图显示了三个宇宙线通量显著增强的区域;其中两个区域是由米拉格罗实验首次报道的。第三个区域与ARGO-YBJ实验最近报告的过量相吻合。对天空的角功率谱分析表明，直到$\ell=15$的所有项都对过量有显著的贡献。
2014-10-10 astro-ph.HE
On Anisotropy of Ultra-High Energy Cosmic-Rays
简要总结了我们对超高能宇宙射线（UHECR）各向异性的研究，定义了一个统计量来衡量UHECR与大尺度结构（LSS）之间的相关性。我们还在这里评论最近发表的论文Koers和Tinyakov，比较我们的统计改进KS统计。
2009-01-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The science of ultra-high energy cosmic rays after more than 15 years of operation of the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·俄歇天文台探测超高能宇宙射线（UHECR）已经超过15年了。天文台的一个基本特点是其混合设计：通过使用不同和互补的技术，从表面探测器阵列和荧光望远镜到射电天线，对相关的空气簇射进行观测，探测$100~$ PeV以上的宇宙射线。对多探测器数据的分析使得能够对UHECR的能谱、质量组成和到达方向的分布进行高统计和高精度的研究。本文概述了由此产生的情况。虽然到目前为止还没有发现UHECR的离散源，但最近已经从8~EeV以上的到达方向确定了粒子的河外起源，并且环在更高能量下正在关闭附近的天体物理学站点。此外，UHE中微子和光子通量的上限也对暗物质和宇宙学方面产生了影响。
2022-10-11 astro-ph.HE
Cosmic Ray Small Scale Anisotropies and Local Turbulent Magnetic Fields
在过去的十年中，宇宙线各向异性在很宽的能量范围内和不同的角尺度上被各种实验观测到。然而，迄今尚未提出全面或令人满意的解释。宇宙射线到达地球的分布是其源的分布和粒子传播所通过的磁场的几何形状和性质的影响的卷积。一般认为，在最大角尺度上的各向异性拓扑结构是通过在结构化星际磁场中的扩散而形成的。相反，中等和小尺度的角结构可能是宇宙射线在扰动磁场中的非扩散传播的影响。特别是，一个可能的解释所观察到的小尺度的各向异性观察到的TeV的能量尺度，可能来自粒子散射在湍流磁化等离子体的效果。通过对低$β$可压缩磁流体动力学湍流中的测试粒子轨迹进行数值积分，研究了宇宙射线沿局部湍流磁场流动时，其到达方向分布受到的扰动。我们利用刘维尔定理获得在地球上的各向异性，并提供了理论框架的应用在宇宙射线到达分布的特定情况下的定理。在这项工作中，我们讨论了在这种不均匀和湍流星际磁场的传播所产生的各向异性的影响。
2016-07-25 astro-ph.HE
Revisiting the implications of Liouville's theorem to the anisotropy of cosmic rays
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo（圣卡洛斯物理研究所，圣保罗大学）
本文通过球谐函数展开求解刘维尔方程，探讨宇宙射线到达方向分布的解释，发现初始各向同性通量保持各向同性需满足源的各向同性和均匀性，分析了磁偶极子的形成与消失条件，并预测四极子信号的观测能量范围。
2023-12-23 astro-ph.HE
Anisotropy of Cosmic Rays and Chaotic Trajectories in the Heliosphere
当宇宙射线（CR）在银河系中传播时，它们会受到磁性结构的影响，磁性结构会暂时捕获它们，并导致它们的轨迹显示出混乱的行为，从而修改了简单的扩散情况。当CR到达地球时，它们是各向异性的。这些混沌效应可能是这种各向异性的根本原因。因此，这需要一个全面的描述混乱的陷阱条件，因为评估其影响的CR到达方向是必要的。这项研究利用López-Barquero和Desiati（2021）中描述的一种新方法来表征束缚系统中的混沌轨迹。该方法基于混沌时间李雅普诺夫指数（FTLE），这是一个基于轨迹发散率确定混沌水平的量。FTLE是有用的，因为它适应磁性结构中的捕获条件，甚至传播介质的变化。在这里，我们探讨的影响，混乱和陷阱可以对TeV CR各向异性。具体地，我们应用这种方法来研究进入日球层的CRs的行为。具体来说，不同的日光层结构和CR碰撞方向从ISM可以影响混沌水平。日球层有一种内在的方向性，它会根据粒子进入日球层的位置对CR产生不同的影响，这一特征会导致粒子从优先方向进入日球层时比从其他方向进入日球层时更加混乱。这最终转化为不均匀分布的到达图中的变化。相反，我们希望地图中的扇区与其他扇区分开变化，从而产生可以检测到的时间变化。因此，这一结果点的想法，时间变化的地图是必不可少的理解CR各向异性的整体过程。
2022-12-09 astro-ph.HE
Investigating Energy-Dependent Anisotropy in Cosmic Rays with IceTop Surface Array
本研究利用2011-2022年IceTop表面阵列数据，结合提升的统计精度与更新的模拟，将南半球宇宙线各向异性测量拓展至更高能段，为探索其与能谱、质量组成的关联奠定基础。
2025-07-30 astro-ph.HE hep-ex
On the Origin of Ultra-high-energy Cosmic Rays Assuming a Heavy Mass Composition
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）
本研究假设超高能宇宙射线由铁核组成，通过模拟传播研究其来源，发现活跃星系核与恒星burst星系相比更符合观测数据，但GMF偏转使源识别仍具挑战性。
2025-07-31 astro-ph.HE
