PoS - Proceedings of Science
Volume 395 - 37th International Cosmic Ray Conference (ICRC2021) - CRI - Cosmic Ray Indirect
The UHECR dipole and quadrupole in the latest data from the original Auger and TA surface detectors
Presented by P. Tinyakov*, J. Kim, M. Kuznetsov, G. Rubtsov, S. Troitsky, F. Urban, L.A. Anchordoqui, T. Bister, J. Biteau, L. Caccianiga, R.M. de Almeida, O. Deligny, A. di Matteo, U. Giaccari, D. Harari and I.C. Maris  on behalf of R. de Almeida,  Telescope Array, 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, 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, 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, P. Tinyakov, 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, Z. Zundel,  The Pierre Auger Collaboration, 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, T. Fujii, 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, J.P. Lundquist, 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 and L. Zehreret al. (click to show)
Full text: pdf
Pre-published on: July 31, 2021
Published on:
Abstract
The sources of ultra-high-energy cosmic rays are still unknown, but assuming standard physics, they are expected to lie within a few hundred megaparsecs from us. Indeed, over cosmological distances cosmic rays lose energy to interactions with background photons, at a rate depending on their mass number and energy and properties of photonuclear interactions and photon backgrounds. The universe is not homogeneous at such scales, hence the distribution of the arrival directions of cosmic rays is expected to reflect the inhomogeneities in the distribution of galaxies; the shorter the energy loss lengths, the stronger the expected anisotropies. Galactic and intergalactic magnetic fields can blur and distort the picture, but the magnitudes of the largest-scale anisotropies, namely the dipole and quadrupole moments, are the most robust to their effects. Measuring them with no bias regardless of any higher-order multipoles is not possible except with full-sky coverage. In this work, we achieve this in three energy ranges (approximately $8$--$16~EeV$, $16$--$32~EeV$, and $32$--$\infty~EeV$) by combining surface-detector data collected at the Pierre Auger Observatory until 2020 and at the Telescope Array (TA) until 2019, before the completion of the upgrades of the arrays with new scintillator detectors. We find that the full-sky coverage achieved by combining Auger and TA data reduces the uncertainties on the north-south components of the dipole and quadrupole in half compared to Auger-only results.
DOI: https://doi.org/10.22323/1.395.0375
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.