Large-scale Cosmic-Ray Anisotropies above 4 EeV Measured by the Pierre Auger Observatory

Aab, A.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Albuquerque, I. F. M.; Albury, J. M.; Allekotte, I.; Almela, A.; Castillo, J. Alvarez; Alvarez-Muñiz, J.; Anastasi, G. A.; Anchordoqui, L.; Andrada, B.; Andringa, S.; Aramo, C.; Asorey, H.; Assis, P.; Avila, G.; Badescu, A. M.; Balaceanu, A.; Barbato, F.; Luz, R. J. Barreira; Baur, S.; Becker, K. H.; Bellido, J. A.; Berat, C.; Bertaina, M. E.; Bertou, X.; Biermann, P. L.; Biteau, J.; Blaess, S. G.; Blanco, A.; Blazek, J.; Bleve, C.; Boháčová, M.; Bonifazi, C.; Borodai, N.; Botti, A. M.; Brack, J.; Bretz, T.; Bridgeman, A.; Briechle, F. L.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buitink, S.; Buscemi, M.; Caballero-Mora, K. S.; Caccianiga, L.; Calcagni, L.; Cancio, A.; Canfora, F.; Carceller, J. M.; Caruso, R.; Castellina, A.; Catalani, F.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Chinellato, J. A.; Chudoba, J.; Chytka, L.; Clay, R. W.; Cerutti, A. C. Cobos; Colalillo, R.; Coleman, A.; Coluccia, M. R.; Conceição, R.; Consolati, G.; Contreras, F.; Cooper, M. J.; Coutu, S.; Covault, C. E.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B. R.; Day, J. A.; Almeida, R. M. De; Jong, S. J. De; De Mauro, G.; Neto, J. R. T. De Mello; De Mitri, I.; Deoliveira, J.; De Souza, V.; Debatin, J.; Deligny, O.; Dhital, N.; Díaz Castro, M. L.; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; D'Olivo, J. C.; Dorosti, Q.; Anjos, R. C. Dos; Dova, M. T.; Dundovic, A.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Escobar, C. O.; Etchegoyen, A.; Falcke, H.; Farmer, J.; Farrar, G.; Fauth, A. C.; Fazzini, N.; Feldbusch, F.; Fenu, F.; Ferreyro, L. P.; Figueira, J. M.; Filipčič, A.; Freire, M. M.; Fujii, T.; Fuster, A.; García, B.; Gemmeke, H.; Gherghel-Lascu, A.; Ghia, P. L.; Giaccari, U.; Giammarchi, M.; Giller, M.; Głas, D.; Glombitza, J.; Golup, G.; Berisso, M. Gómez; Vitale, P. F. Gómez; González, N.; Goos, I.; Góra, D.; Gorgi, A.; Gottowik, M.; Grubb, T. D.; Guarino, F.; Guedes, G. P.; Guido, E.; Halliday, R.; Hampel, M. R.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T. A.; Harvey, V. M.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Heimann, P.; Hill, G. C.; Hojvat, C.; Holt, E. M.; Homola, P.; Hörandel, J. R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huege, T.; Hulsman, J.; Insolia, A.; Isar, P. G.; Jandt, I.; Johnsen, J. A.; Josebachuili, M.; Jurysek, J.; Käpä, A.; Kampert, K. H.; Keilhauer, B.; Kemmerich, N.; Kemp, J.; Klages, H. O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Krause, R.; Kuempel, D.; Mezek, G. Kukec; Awad, A. Kuotb; Lago, B. L.; Lahurd, D.; Lang, R. G.; Legumina, R.; De Oliveira, M. A. Leigui; Lenok, V.; Letessier-Selvon, A.; Lhenry-Yvon, I.; Lo Presti, D.; Lopes, L.; López, R.; Casado, A. López; Lorek, R.; Luce, Q.; Lucero, A.; Malacari, M.; Mallamaci, M.; Mancarella, G.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A. G.; Mariş, I. C.; Marsella, G.; Martello, D.; Martinez, H.; Martínez Bravo, O.; Mathes, H. J.; Mathys, S.; Matthews, J.; Matthiae, G.; Mayotte, E.; Mazur, P. O.; Medina-Tanco, G.; Melo, D.; Menshikov, A.; Merenda, K. -D.; Michal, S.; Micheletti, M. I.; Middendorf, L.; Miramonti, L.; Mitrica, B.; Mockler, D.; Mollerach, S.; Montanet, F.; Morello, C.; Morlino, G.; Mostafá, M.; Müller, A. L.; Muller, M. A.; Müller, S.; Mussa, R.; Nellen, L.; Nguyen, P. H.; Niculescu-Oglinzanu, M.; Niechciol, M.; Nitz, D.; Nosek, D.; Novotny, V.; Nožka, L.; Nucita, A.; Nñez, L. A.; Olinto, A.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Papenbreer, P.; Parente, G.; Parra, A.; Pech, M.; Pedreira, F.; Pkala, J.; Pelayo, R.; Peña-Rodriguez, J.; Pereira, L. A. S.; Perlin, M.; Perrone, L.; Peters, C.; Petrera, S.; Phuntsok, J.; Pierog, T.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Poh, J.; Pont, B.; Porowski, C.; Prado, R. R.; Privitera, P.; Prouza, M.; Puyleart, A.; Querchfeld, S.; Quinn, S.; Ramos-Pollan, R.; Rautenberg, J.; Ravignani, D.; Reininghaus, M.; Ridky, J.; Riehn, F.; Risse, M.; Ristori, P.; Rizi, V.; De Carvalho, W. Rodrigues; Rojo, J. Rodriguez; Roncoroni, M. J.; Roth, M.; Roulet, E.; Rovero, A. C.; Ruehl, P.; Saffi, S. J.; Saftoiu, A.; Salamida, F.; Salazar, H.; Saleh, A.; Salina, G.; Sánchez, F.; Santos, E. M.; Santos, E.; Sarazin, F.; Sarmento, R.; Sarmiento-Cano, C.; Sato, R.; Savina, P.; Schauer, M.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schimassek, M.; Schimp, M.; Schmidt, D.; Scholten, O.; Schovánek, P.; Schröder, F. G.; Schröder, S.; Schumacher, J.; Sciutto, S. J.; Shellard, R. C.; Sigl, G.; Silli, G.; Sima, O.; Šmída, R.; Snow, G. R.; Sommers, P.; Soriano, J. F.; Souchard, J.; Squartini, R.; Stanca, D.; Stanič, S.; Stasielak, J.; Stassi, P.; Stolpovskiy, M.; Streich, A.; Suarez, F.; Suárez-Durán, M.; Sudholz, T.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A. D.; Šupík, J.; Szadkowski, Z.; Taboada, A.; Taborda, O. A.; Tapia, A.; Timmermans, C.; Peixoto, C. J. Todero; Tomé, B.; Elipe, G. Torralba; Travnicek, P.; Trini, M.; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Galicia, J. F. Valdés; Valiño, I.; Valore, L.; Bodegom, P. Van; Berg, A. M. Van Den; Vliet, A. Van; Varela, E.; Cárdenas, B. Vargas; Vázquez, R. A.; Veberič, D.; Ventura, C.; Quispe, I. D. Vergara; Verzi, V.; Vicha, J.; Villaseñor, L.; Vorobiov, S.; Wahlberg, H.; Wainberg, O.; Watson, A. A.; Weber, M.; Weindl, A.; Wiedeński, M.; Wiencke, L.; Wilczyński, H.; Wirtz, M.; Wittkowski, D.; Wundheiler, B.; Yang, L.; Yushkov, A.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zehrer, L.; Zepeda, A.; Zimmermann, B.; Ziolkowski, M.; Zong, Z.; Zuccarello, F.

doi:10.3847/1538-4357/aae689

We present a detailed study of the large-scale anisotropies of cosmic rays with energies above 4 EeV measured using the Pierre Auger Observatory. For the energy bins [4, 8] EeV and E ≥ 8 EeV, the most significant signal is a dipolar modulation in R.A. at energies above 8 EeV, as previously reported. In this paper we further scrutinize the highest-energy bin by splitting it into three energy ranges. We find that the amplitude of the dipole increases with energy above 4 EeV. The growth can be fitted with a power law with index β = 0.79 ± 0.19. The directions of the dipoles are consistent with an extragalactic origin of these anisotropies at all the energies considered. Additionally, we have estimated the quadrupolar components of the anisotropy: they are not statistically significant. We discuss the results in the context of the predictions from different models for the distribution of ultrahigh-energy sources and cosmic magnetic fields.

Large-scale Cosmic-Ray Anisotropies above 4 EeV Measured by the Pierre Auger Observatory / Aab, A.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Albuquerque, I. F. M.; Albury, J. M.; Allekotte, I.; Almela, A.; Castillo, J. Alvarez; Alvarez-Muñiz, J.; Anastasi, G. A.; Anchordoqui, L.; Andrada, B.; Andringa, S.; Aramo, C.; Asorey, H.; Assis, P.; Avila, G.; Badescu, A. M.; Balaceanu, A.; Barbato, F.; Luz, R. J. Barreira; Baur, S.; Becker, K. H.; Bellido, J. A.; Berat, C.; Bertaina, M. E.; Bertou, X.; Biermann, P. L.; Biteau, J.; Blaess, S. G.; Blanco, A.; Blazek, J.; Bleve, C.; Boháčová, M.; Bonifazi, C.; Borodai, N.; Botti, A. M.; Brack, J.; Bretz, T.; Bridgeman, A.; Briechle, F. L.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buitink, S.; Buscemi, M.; Caballero-Mora, K. S.; Caccianiga, L.; Calcagni, L.; Cancio, A.; Canfora, F.; Carceller, J. M.; Caruso, R.; Castellina, A.; Catalani, F.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Chinellato, J. A.; Chudoba, J.; Chytka, L.; Clay, R. W.; Cerutti, A. C. Cobos; Colalillo, R.; Coleman, A.; Coluccia, M. R.; Conceição, R.; Consolati, G.; Contreras, F.; Cooper, M. J.; Coutu, S.; Covault, C. E.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B. R.; Day, J. A.; Almeida, R. M. De; Jong, S. J. De; De Mauro, G.; Neto, J. R. T. De Mello; De Mitri, I.; Deoliveira, J.; De Souza, V.; Debatin, J.; Deligny, O.; Dhital, N.; Díaz Castro, M. L.; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; D'Olivo, J. C.; Dorosti, Q.; Anjos, R. C. Dos; Dova, M. T.; Dundovic, A.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Escobar, C. O.; Etchegoyen, A.; Falcke, H.; Farmer, J.; Farrar, G.; Fauth, A. C.; Fazzini, N.; Feldbusch, F.; Fenu, F.; Ferreyro, L. P.; Figueira, J. M.; Filipčič, A.; Freire, M. M.; Fujii, T.; Fuster, A.; García, B.; Gemmeke, H.; Gherghel-Lascu, A.; Ghia, P. L.; Giaccari, U.; Giammarchi, M.; Giller, M.; Głas, D.; Glombitza, J.; Golup, G.; Berisso, M. Gómez; Vitale, P. F. Gómez; González, N.; Goos, I.; Góra, D.; Gorgi, A.; Gottowik, M.; Grubb, T. D.; Guarino, F.; Guedes, G. P.; Guido, E.; Halliday, R.; Hampel, M. R.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T. A.; Harvey, V. M.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Heimann, P.; Hill, G. C.; Hojvat, C.; Holt, E. M.; Homola, P.; Hörandel, J. R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huege, T.; Hulsman, J.; Insolia, A.; Isar, P. G.; Jandt, I.; Johnsen, J. A.; Josebachuili, M.; Jurysek, J.; Käpä, A.; Kampert, K. H.; Keilhauer, B.; Kemmerich, N.; Kemp, J.; Klages, H. O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Krause, R.; Kuempel, D.; Mezek, G. Kukec; Awad, A. Kuotb; Lago, B. L.; Lahurd, D.; Lang, R. G.; Legumina, R.; De Oliveira, M. A. Leigui; Lenok, V.; Letessier-Selvon, A.; Lhenry-Yvon, I.; Lo Presti, D.; Lopes, L.; López, R.; Casado, A. López; Lorek, R.; Luce, Q.; Lucero, A.; Malacari, M.; Mallamaci, M.; Mancarella, G.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A. G.; Mariş, I. C.; Marsella, G.; Martello, D.; Martinez, H.; Martínez Bravo, O.; Mathes, H. J.; Mathys, S.; Matthews, J.; Matthiae, G.; Mayotte, E.; Mazur, P. O.; Medina-Tanco, G.; Melo, D.; Menshikov, A.; Merenda, K. -D.; Michal, S.; Micheletti, M. I.; Middendorf, L.; Miramonti, L.; Mitrica, B.; Mockler, D.; Mollerach, S.; Montanet, F.; Morello, C.; Morlino, G.; Mostafá, M.; Müller, A. L.; Muller, M. A.; Müller, S.; Mussa, R.; Nellen, L.; Nguyen, P. H.; Niculescu-Oglinzanu, M.; Niechciol, M.; Nitz, D.; Nosek, D.; Novotny, V.; Nožka, L.; Nucita, A.; Nñez, L. A.; Olinto, A.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Papenbreer, P.; Parente, G.; Parra, A.; Pech, M.; Pedreira, F.; Pkala, J.; Pelayo, R.; Peña-Rodriguez, J.; Pereira, L. A. S.; Perlin, M.; Perrone, L.; Peters, C.; Petrera, S.; Phuntsok, J.; Pierog, T.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Poh, J.; Pont, B.; Porowski, C.; Prado, R. R.; Privitera, P.; Prouza, M.; Puyleart, A.; Querchfeld, S.; Quinn, S.; Ramos-Pollan, R.; Rautenberg, J.; Ravignani, D.; Reininghaus, M.; Ridky, J.; Riehn, F.; Risse, M.; Ristori, P.; Rizi, V.; De Carvalho, W. Rodrigues; Rojo, J. Rodriguez; Roncoroni, M. J.; Roth, M.; Roulet, E.; Rovero, A. C.; Ruehl, P.; Saffi, S. J.; Saftoiu, A.; Salamida, F.; Salazar, H.; Saleh, A.; Salina, G.; Sánchez, F.; Santos, E. M.; Santos, E.; Sarazin, F.; Sarmento, R.; Sarmiento-Cano, C.; Sato, R.; Savina, P.; Schauer, M.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schimassek, M.; Schimp, M.; Schmidt, D.; Scholten, O.; Schovánek, P.; Schröder, F. G.; Schröder, S.; Schumacher, J.; Sciutto, S. J.; Shellard, R. C.; Sigl, G.; Silli, G.; Sima, O.; Šmída, R.; Snow, G. R.; Sommers, P.; Soriano, J. F.; Souchard, J.; Squartini, R.; Stanca, D.; Stanič, S.; Stasielak, J.; Stassi, P.; Stolpovskiy, M.; Streich, A.; Suarez, F.; Suárez-Durán, M.; Sudholz, T.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A. D.; Šupík, J.; Szadkowski, Z.; Taboada, A.; Taborda, O. A.; Tapia, A.; Timmermans, C.; Peixoto, C. J. Todero; Tomé, B.; Elipe, G. Torralba; Travnicek, P.; Trini, M.; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Galicia, J. F. Valdés; Valiño, I.; Valore, L.; Bodegom, P. Van; Berg, A. M. Van Den; Vliet, A. Van; Varela, E.; Cárdenas, B. Vargas; Vázquez, R. A.; Veberič, D.; Ventura, C.; Quispe, I. D. Vergara; Verzi, V.; Vicha, J.; Villaseñor, L.; Vorobiov, S.; Wahlberg, H.; Wainberg, O.; Watson, A. A.; Weber, M.; Weindl, A.; Wiedeński, M.; Wiencke, L.; Wilczyński, H.; Wirtz, M.; Wittkowski, D.; Wundheiler, B.; Yang, L.; Yushkov, A.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zehrer, L.; Zepeda, A.; Zimmermann, B.; Ziolkowski, M.; Zong, Z.; Zuccarello, F.. - In: THE ASTROPHYSICAL JOURNAL. - ISSN 0004-637X. - 868:1(2018), p. 4. [10.3847/1538-4357/aae689]