Abstract
We search for signals of magnetically-induced effects in the arrival directions of ultra-high-energy cosmic rays detected at the Pierre Auger Observatory. We apply two different methods. One is a search for sets of events that show a correlation between their arrival direction and the inverse of their energy, which would be expected if they come from the same point-like source, they have the same electric charge and their deflection is relatively small and coherent. We refer to these sets of events as "multiplets". The second method, called "thrust", is a principal axis analysis aimed to detect the elongated patterns in a region of interest. We study the sensitivity of both methods using a benchmark simulation and we apply them to data in two different searches. The first search is done assuming as source candidates a list of nearby active galactic nuclei and starburst galaxies. The second is an all-sky blind search. We report the results and we find no statistically significant features. We discuss the compatibility of these results with the indications on the mass composition inferred from data of the Pierre Auger Observatory.
| Original language | American English |
|---|---|
| Article number | 017 |
| Journal | Journal of Cosmology and Astroparticle Physics |
| Volume | 2020 |
| Issue number | 6 |
| DOIs | |
| State | Indexed - Jun 2020 |
| Externally published | Yes |
Bibliographical note
Publisher Copyright:© 2020 IOP Publishing Ltd and Sissa Medialab.
Keywords
- Cosmic ray experiments
- Ultra high energy cosmic rays
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Dive into the research topics of 'Search for magnetically-induced signatures in the arrival directions of ultra-high-energy cosmic rays measured at the Pierre Auger Observatory'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Vol. 2020, No. 6, 017, 06.2020.
Research output: Contribution to journal › Original Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Search for magnetically-induced signatures in the arrival directions of ultra-high-energy cosmic rays measured at the Pierre Auger Observatory
AU - Maris, I. C.
AU - Pekala, J.
AU - Smda, R.
AU - Supk, J.
AU - Aab, A.
AU - Abreu, P.
AU - Aglietta, M.
AU - Albury, J. M.
AU - Allekotte, I.
AU - Almela, A.
AU - Castillo, J. Alvarez
AU - Alvarez-Muñiz, J.
AU - Batista, R. Alves
AU - Anastasi, G. A.
AU - Anchordoqui, L.
AU - Andrada, B.
AU - Andringa, S.
AU - Aramo, C.
AU - Ferreira, P. R.Araújo
AU - Asorey, H.
AU - Assis, P.
AU - Avila, G.
AU - Badescu, A. M.
AU - Bakalova, A.
AU - Balaceanu, A.
AU - Barbato, F.
AU - Luz, R. J.Barreira
AU - Becker, K. H.
AU - Bellido, J. A.
AU - Berat, C.
AU - Bertaina, M. E.
AU - Bertou, X.
AU - Biermann, P. L.
AU - Bister, T.
AU - Biteau, J.
AU - Blanco, A.
AU - Blazek, J.
AU - Bleve, C.
AU - Boháčová, M.
AU - Boncioli, D.
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AU - Arbeletche, L. Bonneau
AU - Borodai, N.
AU - Botti, A. M.
AU - Brack, J.
AU - Bretz, T.
AU - Briechle, F. L.
AU - Buchholz, P.
AU - Bueno, A.
AU - Buitink, S.
AU - Buscemi, M.
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AU - Calcagni, L.
AU - Cancio, A.
AU - Canfora, F.
AU - Caracas, I.
AU - Carceller, J. M.
AU - Caruso, R.
AU - Castellina, A.
AU - Catalani, F.
AU - Cataldi, G.
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AU - Cerda, M.
AU - Chinellato, J. A.
AU - Choi, K.
AU - Chudoba, J.
AU - Chytka, L.
AU - Clay, R. W.
AU - Cerutti, A. C.Cobos
AU - Colalillo, R.
AU - Coleman, A.
AU - Coluccia, M. R.
AU - Conceicąõ, R.
AU - Condorelli, A.
AU - Consolati, G.
AU - Contreras, F.
AU - Convenga, F.
AU - Covault, C. E.
AU - Dasso, S.
AU - Daumiller, K.
AU - Dawson, B. R.
AU - Day, J. A.
AU - De Almeida, R. M.
AU - De Jesús, J.
AU - De Jong, S. J.
AU - Mauro, G. De
AU - Neto, J. R.T.De Mello
AU - Mitri, I. De
AU - De Oliveira, J.
AU - Franco, D. De Oliveira
AU - De Souza, V.
AU - Debatin, J.
AU - Rió, M. Del
AU - Deligny, O.
AU - Dhital, N.
AU - Matteo, A. Di
AU - Castro, M. L.Diáz
AU - Dobrigkeit, C.
AU - D'Olivo, J. C.
AU - Dorosti, Q.
AU - Anjos, R. C.Dos
AU - Dova, M. T.
AU - Ebr, J.
AU - Engel, R.
AU - Epicoco, I.
AU - Erdmann, M.
AU - Escobar, C. O.
AU - Etchegoyen, A.
AU - Falcke, H.
AU - Farmer, J.
AU - Farrar, G.
AU - Fauth, A. C.
AU - Fazzini, N.
AU - Feldbusch, F.
AU - Fenu, F.
AU - Fick, B.
AU - Figueira, J. M.
AU - Filipčič, A.
AU - Fodran, T.
AU - Freire, M. M.
AU - Fujii, T.
AU - Fuster, A.
AU - Galea, C.
AU - Galelli, C.
AU - Garciá, B.
AU - Vegas, A. L.Garcia
AU - Gemmeke, H.
AU - Gesualdi, F.
AU - Gherghel-Lascu, A.
AU - Ghia, P. L.
AU - Giaccari, U.
AU - Giammarchi, M.
AU - Giller, M.
AU - Glombitza, J.
AU - Gobbi, F.
AU - Golup, G.
AU - Berisso, M. Gómez
AU - Vitale, P. F.Gómez
AU - Gongora, J. P.
AU - González, N.
AU - Goos, I.
AU - Góra, D.
AU - Gorgi, A.
AU - Gottowik, M.
AU - Grubb, T. D.
AU - Guarino, F.
AU - Guedes, G. P.
AU - Guido, E.
AU - Hahn, S.
AU - Halliday, R.
AU - Hampel, M. R.
AU - Hansen, P.
AU - Harari, D.
AU - Harvey, V. M.
AU - Haungs, A.
AU - Hebbeker, T.
AU - Heck, D.
AU - Hill, G. C.
AU - Hojvat, C.
AU - Hörandel, J. R.
AU - Horvath, P.
AU - Hrabovský, M.
AU - Huege, T.
AU - Hulsman, J.
AU - Insolia, A.
AU - Isar, P. G.
AU - Johnsen, J. A.
AU - Jurysek, J.
AU - Kaä¨pä, A.
AU - Kampert, K. H.
AU - Keilhauer, B.
AU - Kemp, J.
AU - Klages, H. O.
AU - Kleifges, M.
AU - Kleinfeller, J.
AU - Köpke, M.
AU - Mezek, G. Kukec
AU - Lago, B. L.
AU - Lahurd, D.
AU - Lang, R. G.
AU - De Oliveira, M. A.Leigui
AU - Lenok, V.
AU - Letessier-Selvon, A.
AU - Lhenry-Yvon, I.
AU - Presti, D. Lo
AU - Lopes, L.
AU - López, R.
AU - Lorek, R.
AU - Luce, Q.
AU - Lucero, A.
AU - Payeras, A. Mac Hado
AU - Malacari, M.
AU - Mancarella, G.
AU - Mandat, D.
AU - Manning, B. C.
AU - Manshanden, J.
AU - Mantsch, P.
AU - Marafico, S.
AU - Mariazzi, A. G.
AU - Maris, I. C.
AU - Marsella, G.
AU - Martello, D.
AU - Martinez, H.
AU - Bravo, O. Martínez
AU - Mastrodicasa, M.
AU - Mathes, H. J.
AU - Matthews, J.
AU - Matthiae, G.
AU - Mayotte, E.
AU - Mazur, P. O.
AU - Medina-Tanco, G.
AU - Melo, D.
AU - Menshikov, A.
AU - Merenda, K. D.
AU - Michal, S.
AU - Micheletti, M. I.
AU - Miramonti, L.
AU - Mockler, D.
AU - Mollerach, S.
AU - Montanet, F.
AU - Morello, C.
AU - Mostafá, M.
AU - Müller, A. L.
AU - Muller, M. A.
AU - Mulrey, K.
AU - Mussa, R.
AU - Muzio, M.
AU - Namasaka, W. M.
AU - Nellen, L.
AU - Niculescu-Oglinzanu, M.
AU - Niechciol, M.
AU - Nitz, D.
AU - Nosek, D.
AU - Novotny, V.
AU - Nožka, L.
AU - Nucita, A.
AU - Núñez, L. A.
AU - Palatka, M.
AU - Pallotta, J.
AU - Panetta, M. P.
AU - Papenbreer, P.
AU - Parente, G.
AU - Parra, A.
AU - Pech, M.
AU - Pedreira, F.
AU - Pekala, J.
AU - Pelayo, R.
AU - Penã-Rodriguez, J.
AU - Armand, J. Perez
AU - Perlin, M.
AU - Perrone, L.
AU - Peters, C.
AU - Petrera, S.
AU - Pierog, T.
AU - Pimenta, M.
AU - Pirronello, V.
AU - Platino, M.
AU - Pont, B.
AU - Pothast, M.
AU - Privitera, P.
AU - Prouza, M.
AU - Puyleart, A.
AU - Querchfeld, S.
AU - Rautenberg, J.
AU - Ravignani, D.
AU - Reininghaus, M.
AU - Ridky, J.
AU - Riehn, F.
AU - Risse, M.
AU - Ristori, P.
AU - Rizi, V.
AU - De Carvalho, W. Rodrigues
AU - Rojo, J. Rodriguez
AU - Roncoroni, M. J.
AU - Roth, M.
AU - Roulet, E.
AU - Rovero, A. C.
AU - Ruehl, P.
AU - Saffi, S. J.
AU - Saftoiu, A.
AU - Salamida, F.
AU - Salazar, H.
AU - Salina, G.
AU - Gomez, J. D.Sanabria
AU - Sánchez, F.
AU - Santos, E. M.
AU - Santos, E.
AU - Sarazin, F.
AU - Sarmento, R.
AU - Sarmiento-Cano, C.
AU - Sato, R.
AU - Savina, P.
AU - Schäfer, C.
AU - Scherini, V.
AU - Schieler, H.
AU - Schimassek, M.
AU - Schimp, M.
AU - Schlüter, F.
AU - Schmidt, D.
AU - Scholten, O.
AU - Schovánek, P.
AU - Schröder, F. G.
AU - Schröder, S.
AU - Sciutto, S. J.
AU - Scornavacche, M.
AU - Shellard, R. C.
AU - Sigl, G.
AU - Silli, G.
AU - Sima, O.
AU - Smída, R.
AU - Sommers, P.
AU - Soriano, J. F.
AU - Souchard, J.
AU - Squartini, R.
AU - Stadelmaier, M.
AU - Stanca, D.
AU - Stanič, S.
AU - Stasielak, J.
AU - Stassi, P.
AU - Streich, A.
AU - Suárez-Durán, M.
AU - Sudholz, T.
AU - Suomijärvi, T.
AU - Supanitsky, A. D.
AU - Supík, J.
AU - Szadkowski, Z.
AU - Taboada, A.
AU - Tapia, A.
AU - Timmermans, C.
AU - Tobiska, P.
AU - Peixoto, C. J.Todero
AU - Tomé, B.
AU - Elipe, G. Torralba
AU - Travaini, A.
AU - Travnicek, P.
AU - Trimarelli, C.
AU - Trini, M.
AU - Tueros, M.
AU - Ulrich, R.
AU - Unger, M.
AU - Urban, M.
AU - Vaclavek, L.
AU - Vacula, M.
AU - Galicia, J. F.Valdés
AU - Valinõ, I.
AU - Valore, L.
AU - Vliet, A. Van
AU - Varela, E.
AU - Cárdenas, B. Vargas
AU - Vásquez-Ramírez, A.
AU - Veberič, D.
AU - Ventura, C.
AU - Quispe, I. D.Vergara
AU - Verzi, V.
AU - Vicha, J.
AU - Villasenõr, L.
AU - Vink, J.
AU - Vorobiov, S.
AU - Wahlberg, H.
AU - Watson, A. A.
AU - Weber, M.
AU - Weindl, A.
AU - Wiencke, L.
AU - Wilczyński, H.
AU - Winchen, T.
AU - Wirtz, M.
AU - Wittkowski, D.
AU - Wundheiler, B.
AU - Yushkov, A.
AU - Zapparrata, O.
AU - Zas, E.
AU - Zavrtanik, D.
AU - Zavrtanik, M.
AU - Zehrer, L.
AU - Zepeda, A.
AU - Ziolkowski, M.
AU - Zuccarello, F.
N1 - Publisher Copyright: © 2020 IOP Publishing Ltd and Sissa Medialab.
PY - 2020/6
Y1 - 2020/6
N2 - We search for signals of magnetically-induced effects in the arrival directions of ultra-high-energy cosmic rays detected at the Pierre Auger Observatory. We apply two different methods. One is a search for sets of events that show a correlation between their arrival direction and the inverse of their energy, which would be expected if they come from the same point-like source, they have the same electric charge and their deflection is relatively small and coherent. We refer to these sets of events as "multiplets". The second method, called "thrust", is a principal axis analysis aimed to detect the elongated patterns in a region of interest. We study the sensitivity of both methods using a benchmark simulation and we apply them to data in two different searches. The first search is done assuming as source candidates a list of nearby active galactic nuclei and starburst galaxies. The second is an all-sky blind search. We report the results and we find no statistically significant features. We discuss the compatibility of these results with the indications on the mass composition inferred from data of the Pierre Auger Observatory.
AB - We search for signals of magnetically-induced effects in the arrival directions of ultra-high-energy cosmic rays detected at the Pierre Auger Observatory. We apply two different methods. One is a search for sets of events that show a correlation between their arrival direction and the inverse of their energy, which would be expected if they come from the same point-like source, they have the same electric charge and their deflection is relatively small and coherent. We refer to these sets of events as "multiplets". The second method, called "thrust", is a principal axis analysis aimed to detect the elongated patterns in a region of interest. We study the sensitivity of both methods using a benchmark simulation and we apply them to data in two different searches. The first search is done assuming as source candidates a list of nearby active galactic nuclei and starburst galaxies. The second is an all-sky blind search. We report the results and we find no statistically significant features. We discuss the compatibility of these results with the indications on the mass composition inferred from data of the Pierre Auger Observatory.
KW - Cosmic ray experiments
KW - Ultra high energy cosmic rays
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85089239314&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1088/1475-7516/2020/06/017
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M3 - Original Article
AN - SCOPUS:85089239314
SN - 1475-7516
VL - 2020
JO - Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
JF - Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
IS - 6
M1 - 017
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