PoS - Proceedings of Science
Volume 395 - 37th International Cosmic Ray Conference (ICRC2021) - CRI - Cosmic Ray Indirect
UHECR arrival directions in the latest data from the original Auger and TA surface detectors and nearby galaxies
Presented by A. di Matteo*, L.A. Anchordoqui, T. Bister, J. Biteau, L. Caccianiga, R.M. de Almeida, O. Deligny, U. Giaccari, D. Harari, J. Kim, M. Kuznetsov, I.C. Maris, G. Rubtsov, P. Tinyakov, S. Troitsky and F. Urban  on behalf of  The Pierre Auger Collaboration,  Telescope Array, P. Abreu, M. Aglietta, J.M. Albury, I. Allekotte, A. Almela, J. Alvarez-Muniz, R. Alves Batista, G.A. Anastasi, B. Andrada, S. Andringa, C. Aramo, P.R. Araújo Ferreira, J.C. Arteaga Velazquez, H.G. Asorey, P. Assis, G. Avila, A.M. Badescu, A. Bakalova, A. Balaceanu, F. Barbato, R.J. Barreira Luz, K.H. Becker, J.A. Bellido, C. Berat, M.E. Bertaina, X. Bertou, P.L. Biermann, V. Binet, K. Bismark, J. Blazek, C. Bleve, M. Bohacova, D. Boncioli, C. Bonifazi, L. Bonneau Arbeletche, N. Borodai, A.M. Botti, J. Brack, T. Bretz, P.G. Brichetto Orchera, F.L. Briechle, P. Buchholz, A. Bueno, S. Buitink, M. Buscemi, M. Büsken, K.S. Caballero-Mora, F. Canfora, I. Caracas, J.M. Carceller, R. Caruso, A. Castellina, F. Catalani, G. Cataldi, L. Cazon, M. Cerda, J.A. Chinellato, J. Chudoba, L. Chytka, R.W. Clay, A. Cobos Cerutti, R. Colalillo, A. Coleman, M.R. Coluccia, R. Conceição, A. Condorelli, G. Consolati, F. Contreras, F. Convenga, D. Correia dos Santos, C. Covault, S. Dasso, K. Daumiller, B.R. Dawson, J.A. Day, J. de Jesús, S.J. de Jong, G. De Mauro, J. de Mello Neto, I. De Mitri, J. de Oliveira, D. de Oliveira Franco, F. de Palma, V. de Souza, E. De Vito, M. del Río, L. Deval, C. Dobrigkeit, J.C. D'Olivo, L.M. Domingues Mendes, R. dos Anjos, D. dos Santos, M.T. Dova, J. Ebr, R. Engel, I. Epicoco, M. Erdmann, C.O. Escobar, A. Etchegoyen, H. Falcke, J. Farmer, G.R. Farrar, A. Fauth, N. Fazzini, F. Feldbusch, F. Fenu, B. Fick, J.M. Figueira, A. Filipcic, T. Fitoussi, T. Fodran, M.M. Freire, A. Fuster, C. Galea, C. Galelli, B. García, A.L. García Vegas, H. Gemmeke, F. Gesualdi, A. Gherghel-Lascu, P.L. Ghia, M. Giammarchi, J. Glombitza, F. Gobbi, F. Gollan, G. Golup, M. Gómez Berisso, P.F. Gómez Vitale, J.P. Gongora, J.M. González, N.M. Gonzalez, I. Goos, D. Gora, A. Gorgi, M. Gottowik, T.D. Grubb, F. Guarino, G. Guedes, E. Guido, S. Hahn, P. Hamal, M.R. Hampel, P.M. Hansen, V.M. Harvey, A. Haungs, T. Hebbeker, D. Heck, G.C. Hill, C. Hojvat, J. Hörandel, P. Horvath, M. Hrabovsky, T. Huege, A. Insolia, P.G. Isar, P. Janecek, J.A. Johnsen, J. Juryšek, A. Kääpä, K.H. Kampert, N. Karastathis, B. Keilhauer, J. Kemp, A. Khakurdikar, V.V. Kizakke Covilakam, H. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, M. Köpke, N. Kunka, B.L. Lago, R.G. Lang, N. Langner, M.A. Leigui de Oliveira, V. Lenok, A. Letessier-Selvon, I. Lhenry-Yvon, D. Lo Presti, L. Lopes, R. López, L. Lu, Q. Luce, A. Machado Payeras, G. Mancarella, D. Mandat, B.C. Manning, J. Manshanden, P. Mantsch, S. Marafico, A. Mariazzi, G. Marsella, D. Martello, S. Martinelli, O. Martínez Bravo, M. Mastrodicasa, H.J. Mathes, J. Matthews, G. Matthiae, E. Mayotte, P. Mazur, G. Medina-Tanco, D. Melo, A. Menshikov, K.D. Merenda, S. Michal, M.I. Micheletti, L. Miramonti, S. Mollerach, F. Montanet, C. Morello, M. Mostafa, A.L. Müller, M.A. Muller, K. Mulrey, R. Mussa, M.S. Muzio, W.M. Namasaka, A. Nasr-Esfahani, L. Nellen, M. Niculescu-Oglinzanu, M. Niechciol, D. Nitz, D. Nosek, V. Novotný, L. Nozka, A. Nucita, L.A. Nunez, M. Palatka, J. Pallotta, P. Papenbreer, G. Parente, A. Parra, J. Pawlowsky, M. Pech, F. Pedreira, J. Pękala, R. Pelayo, J. Peña-Rodríguez, E.E. Pereira Martins, J. Perez Armand, C. Pérez Bertolli, M. Perlin, L. Perrone, S. Petrera, T. Pierog, M. Pimenta, V. Pirronello, M. Platino, B. Pont, M. Pothast, P. Privitera, M. Prouza, A. Puyleart, S. Querchfeld, J. Rautenberg, D. Ravignani, M. Reininghaus, J. Ridky, F. Riehn, M. Risse, V. Rizi, W. Rodrigues de Carvalho, J.R. Rodriguez Rojo, M.J. Roncoroni, S. Rossoni, M. Roth, E. Roulet, A. Rovero, P. Ruehl, A. Saftoiu, F. Salamida, H.I. Salazar, G. Salina, J. Sanabria Gomez, F.A. Sánchez, E.M. Santos, E. Santos, F. Sarazin, R. Sarmento, C. Sarmiento-Cano, R. Sato, P. Savina, C.M. Schäfer, V. Scherini, H. Schieler, M. Schimassek, M. Schimp, F. Schlüter, D. Schmidt, O. Scholten, P. Schovanek, F.G. Schröder, S. Schröder, J. Schulte, S. Sciutto, M. Scornavacche, A. Segreto, S. Sehgal, R.C. Shellard, G. Sigl, G. Silli, O. Sima, R. Smida, P. Sommers, J.F. Soriano, J. Souchard, R. Squartini, M. Stadelmaier, D. Stanca, S. Stanič, J. Stasielak, P. Stassi, A. Streich, M. Suárez-Durán, T. Sudholz, T. Suomijarvi, A.D. Supanitsky, Z. Szadkowski, A. Tapia, C. Taricco, C. Timmermans, O. Tkachenko, P. Tobiska, C.J. Todero Peixoto, B. Tomé, Z. Torrès, A. Travaini, P. Travnicek, C. Trimarelli, M. Tueros, R. Ulrich, M. Unger, L. Vaclavek, M. Vacula, J.F. Valdés Galicia, L. Valore, E. Varela, A. Vásquez-Ramírez, D. Veberic, C. Ventura, I.D. Vergara Quispe, V. Verzi, J. Vicha, J. Vink, S. Vorobiov, H. Wahlberg, C.K.O. Watanabe, A. Watson, M. Weber, A. Weindl, L. Wiencke, H. Wilczyński, M. Wirtz, D. Wittkowski, B. Wundheiler, A. Yushkov, O. Zapparrata, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, L. Zehrer, R. Abbasi, T. Abu-Zayyad, M. Allen, Y. Arai, R. Arimura, E. Barcikowski, J. Belz, D. Bergman, S. Blake, R. Cady, B. Cheon, J. Chiba, M. Chikawa, T. Fujii, K. Fujisue, K. Fujita, R. Fujiwara, M. Fukushima, R. Fukushima, G. Furlich, R. Gonzalez, W. Hanlon, M. Hayashi, N. Hayashida, K. Hibino, R. Higuchi, K. Honda, D. Ikeda, T. Inadomi, N. Inoue, T. Ishii, H. Ito, D. Ivanov, H. Iwakura, A. Iwasaki, H. Jeong, S. Jeong, C. Jui, K. Kadota, F. Kakimoto, O. Kalashev, K. Kasahara, S. Kasami, H. Kawai, S. Kawakami, S. Kawana, K. Kawata, I. Kharuk, E. Kido, H. Kim, J. Kim, M.H. Kim, S.W. Kim, Y. Kimura, S. Kishigami, Y. Kubota, S. Kurisu, V. Kuzmin, Y. Kwon, K. Lee, B.P. Lubsandorzhiev, J.P. Lundquist, K. Machida, H. Matsumiya, T. Matsuyama, J. Matthews, R. Mayta, M. Minamino, K. Mukai, I. Myers, S. Nagataki, K. Nakai, R. Nakamura, T. Nakamura, T. Nakamura, Y. Nakamura, A. Nakazawa, E. Nishio, T. Nonaka, H. Oda, S. Ogio, M. Ohnishi, H. Ohoka, Y. Oku, T. Okuda, Y. Omura, M. Ono, R. Onogi, A. Oshima, S. Ozawa, I.H. Park, M. Potts, M. Pshirkov, J. Remington, D. Rodriguez, D. Ryu, H. Sagawa, R. Sahara, Y. Saito, N. Sakaki, T. Sako, N. Sakurai, K. Sano, K. Sato, T. Seki, K. Sekino, P. Shah, Y. Shibasaki, F. Shibata, N. Shibata, T. Shibata, H. Shimodaira, B. Shin, H. Shin, D. Shinto, J. Smith, P. Sokolsky, N. Sone, B. Stokes, T. Stroman, Y. Takagi, Y. Takahashi, M. Takamura, M. Takeda, R. Takeishi, A. Taketa, M. Takita, Y. Tameda, H. Tanaka, K. Tanaka, M. Tanaka, Y. Tanoue, S. Thomas, G. Thomson, I. Tkachev, H. Tokuno, T. Tomida, R. Tsuda, Y. Tsunesada, Y. Uchihori, S. Udo, T. Uehama, T. Wong, K. Yada, M. Yamamoto, K. Yamazaki, J. Yang, K. Yashiro, F. Yoshida, T. Yoshioka, Y. Zhezher and Z. Zundelet al. (click to show)
Full text: pdf
Pre-published on: July 30, 2021
Published on:
Abstract
The distribution of ultra-high-energy cosmic-ray arrival directions appears to be nearly isotropic except for a dipole moment of order $6 \times (E/10~\mathrm{EeV})$ per cent. Nonetheless, at the highest energies, as the number of possible candidate sources within the propagation horizon and the magnetic deflections both shrink, smaller-scale anisotropies might be expected to emerge. On the other hand, the flux suppression reduces the statistics available for searching for such anisotropies. In this work, we consider two different lists of candidate sources: a sample of nearby starburst galaxies and the 2MRS catalog tracing stellar mass within $250~\mathrm{Mpc}$.

We combine surface-detector data collected at the Pierre Auger Observatory until 2020 and the Telescope Array until 2019, and use them to test models in which UHECRs comprise an isotropic background and a foreground originating from the candidate sources and randomly deflected by magnetic fields. The free parameters of these models are the energy threshold, the signal fraction, and the search angular scale.
We find a correlation between the arrival directions of $11.8\%_{-3.1\%}^{+5.0\%}$ of cosmic rays detected with $E \ge 38~\mathrm{EeV}$ by Auger or with $E \gtrsim 49~\mathrm{EeV}$ by TA and the position of nearby starburst galaxies on a ${15.5^\circ}_{-3.2^\circ}^{+5.3^\circ}$ angular scale, with a $4.2\sigma$ post-trial significance, as well as a weaker correlation with the overall galaxy distribution.
DOI: https://doi.org/10.22323/1.395.0308
How to cite

Metadata are provided both in "article" format (very similar to INSPIRE) as this helps creating very compact bibliographies which can be beneficial to authors and readers, and in "proceeding" format which is more detailed and complete.

Open Access
Creative Commons LicenseCopyright owned by the author(s) under the term of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.