PoS - Proceedings of Science
Volume 444 - 38th International Cosmic Ray Conference (ICRC2023) - Cosmic-Ray Physics (Indirect, CRI)
Constraining models for the origin of ultra-high-energy cosmic rays with spectrum, composition, and arrival direction data measured at the Pierre Auger Observatory
 The Pierre Auger Collaboration, A. Abdul Halim, P. Abreu, M. Aglietta, I. Allekotte, K. Almeida Cheminant, A. Almela, R. Aloisio, J. Alvarez-Muñiz, J. Ammerman Yebra, G.A. Anastasi, L.A. Anchordoqui, B. Andrada, S. Andringa, C. Aramo, P.R. Araújo Ferreira, E. Arnone, J.C. Arteaga Velazquez, H.G. Asorey, P. Assis, G. Avila, E. Avocone, A.M. Badescu, A. Bakalova, A. Balaceanu, F. Barbato, A. Bartz Mocellin, J.A. Bellido, C. Berat, M.E. Bertaina, G. Bhatta, M. Bianciotto, P.L. Biermann, V. Binet, K. Bismark, T. Bister*, J. Biteau, J. Blazek, C. Bleve, J. Blümer, M. Bohacova, D. Boncioli, C. Bonifazi, L. Bonneau Arbeletche, N. Borodai, J. Brack, P.G. Brichetto Orchera, F.L. Briechle, A. Bueno, S. Buitink, M. Buscemi, M. Büsken, A. Bwembya, K.S. Caballero-Mora, S. Cabana-Freire, L. Caccianiga, I. Caracas, R. Caruso, A. Castellina, F. Catalani, G. Cataldi, L. Cazon, M. Cerda, A. Cermenati, 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, M. Conte, F. Convenga, D. Correia dos Santos, P.J. Costa, C. Covault, M. Cristinziani, C.S. Cruz Sanchez, S. Dasso, K. Daumiller, B.R. Dawson, R.M. de Almeida, J. de Jesus, S.J. de Jong, J. de Mello Neto, I. De Mitri, J. de Oliveira, D. de Oliveira Franco, F. de Palma, V. de Souza, E. De Vito, A. Del Popolo, O. Deligny, N. Denner, L. Deval, A. di Matteo, M. Dobre, C. Dobrigkeit, J.C. D'Olivo, L.M. Domingues Mendes, J. dos Anjos, R.C. dos Anjos, J. Ebr, F.H. Ellwanger, M. Emam, R. Engel, I. Epicoco, M. Erdmann, A. Etchegoyen, C. Evoli, H. Falcke, J. Farmer, G.R. Farrar, A. Fauth, N. Fazzini, F. Feldbusch, F. Fenu, A. Fernandes, B. Fick, J.M. Figueira, A. Filipcic, T. Fitoussi, B. Flaggs, T. Fodran, T. Fujii, A. Fuster, C. Galea, C. Galelli, B. García, C. Gaudu, H. Gemmeke, F. Gesualdi, A. Gherghel-Lascu, P.L. Ghia, U. Giaccari, M. Giammarchi, J. Glombitza, F. Gobbi, F. Gollan, G. Golup, M. Gómez Berisso, P.F. Gómez Vitale, J.P. Gongora, J.M. Gonzalez, N.M. Gonzalez, I. Goos, D. Gora, A. Gorgi, M. Gottowik, T.D. Grubb, F. Guarino, G. Guedes, E. Guido, S.T. Hahn, P. Hamal, M.R. Hampel, P.M. Hansen, D. Harari, V.M. Harvey, A. Haungs, T. Hebbeker, C. Hojvat, J.R. Hörandel, P. Horvath, M. Hrabovsky, T. Huege, A. Insolia, P.G. Isar, P. Janecek, J.A. Johnsen, J. Jurysek, A. Kääpä, K.H. Kampert, B. Keilhauer, A. Khakurdikar, V.V. Kizakke Covilakam, H. Klages, M. Kleifges, F. Knapp, N. Kunka, B.L. Lago, N. Langner, M.A. Leigui de Oliveira, Y. Lema-Capeans, V. Lenok, A. Letessier-Selvon, I. Lhenry-Yvon, D. Lo Presti, L. Lopes, L. Lu, Q. Luce, J.P. Lundquist, A. Machado Payeras, M. Majercakova, D. Mandat, B.C. Manning, P. Mantsch, S. Marafico, F.M. Mariani, A. Mariazzi, I.C. Maris, G. Marsella, D. Martello, S. Martinelli, O. Martínez Bravo, M.A. Martins, M. Mastrodicasa, H.J. Mathes, J. Matthews, G. Matthiae, E.W. Mayotte, S. Mayotte, P. Mazur, G. Medina-Tanco, J. Meinert, D. Melo, A. Menshikov, C. Merx, S. Michal, M.I. Micheletti, L. Miramonti, S. Mollerach, F. Montanet, L. Morejon, C. Morello, A.L. Müller, K. Mulrey, R. Mussa, M.S. Muzio, W.M. Namasaka, S. Negi, L. Nellen, K. Nguyen, G. Nicora, M. Niculescu-Oglinzanu, M. Niechciol, D. Nitz, D. Nosek, V. Novotný, L. Nozka, A. Nucita, L.A. Nunez, C. Oliveira, M. Palatka, J. Pallotta, S. Panja, G. Parente, T. Paulsen, J. Pawlowsky, M. Pech, J. Pękala, R. Pelayo, L.A. Pereira, E.E. Pereira Martins, J. Perez Armand, C. Pérez Bertolli, L. Perrone, S. Petrera, C. Petrucci, T. Pierog, M. Pimenta, M. Platino, B. Pont, M. Pothast, M. Pourmohammad Shahvar, 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, E. Rodriguez, J.R. Rodriguez Rojo, M.J. Roncoroni, S. Rossoni, M. Roth, E. Roulet, A. Rovero, P. Ruehl, A. Saftoiu, M. Saharan, F. Salamida, H.I. Salazar, G. Salina, J. Sanabria Gomez, F.A. Sánchez, E.M. Santos, E. Santos, F. Sarazin, R. Sarmento, R. Sato, P. Savina, C.M. Schäfer, V. Scherini, H. Schieler, M. Schimassek, M. Schimp, F. Schlüter, D. Schmidt, O. Scholten, H. Schoorlemmer, P. Schovanek, F. Schröder, J. Schulte, T. Schulz, S.J. Sciutto, M. Scornavacche, A. Segreto, S. Sehgal, S.U. Shivashankara, G. Sigl, G. Silli, O. Sima, F. Simon, R. Smau, R. Smida, P. Sommers, J.F. Soriano, R. Squartini, M. Stadelmaier, D. Stanca, S. Stanič, J. Stasielak, P. Stassi, S. Strähnz, M. Straub, M. Suárez-Durán, T. Suomijarvi, A.D. Supanitsky, Z. Svozilikova, 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.J. Tueros, 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. Vícha, J. Vink, J. Vlastimil, S. Vorobiov, C.K.O. Watanabe, A. Watson, A. Weindl, L. Wiencke, H. Wilczyński, D. Wittkowski, B. Wundheiler, B. Yue, A. Yushkov, O. Zapparrata, E. Zas, D. Zavrtanik and M. Zavrtaniket al. (click to show)
Full text: pdf
Pre-published on: November 20, 2023
Published on: September 27, 2024
Abstract
The distribution of cosmic-ray arrival directions shows a better agreement with models in which
a fraction of the flux is associated with catalogs of nearby source candidates, such as starburst
galaxies, than with isotropy. To investigate this further, we use a novel approach, fitting simultaneously
the energy spectrum, distributions of shower maxima, and arrival directions at the highest
energies measured with the Pierre Auger Observatory. The astrophysical model consists of homogeneously
distributed background sources as well as an adaptable contribution from nearby
source candidates. Propagation effects and a rigidity-dependent magnetic field blurring are taken
into account, producing a rising level of anisotropy with the energy. We demonstrate that a model
containing a flux fraction of around 20% from the starburst galaxy catalog at 40 EeV, with a hard,
nitrogen-dominated injection spectrum, provides a good description of the data. By investigating
a scenario with Cen A as a single source in combination with the homogeneous background, we
show that this region of the sky provides the dominant part to the observed anisotropy signal.
Models based on jetted active galactic nuclei whose cosmic-ray flux scales with the gamma-ray
emission are disfavored. The modeled energy evolution of the arrival directions, the spectra of
individual sources, as well as the statistical significance of the results, including the influence of
experimental systematic effects, will be discussed in this contribution.
DOI: https://doi.org/10.22323/1.444.0258
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.