English
Related papers

Related papers: Solution to the cosmic ray anisotropy problem

200 papers

We investigate the diffusion of cosmic rays (CR) close to their sources. Propagating individual CRs in purely isotropic turbulent magnetic fields with maximal scale of spatial variations Lmax, we find that CRs diffuse anisotropically at…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2012-06-29 G. Giacinti , M. Kachelriess , D. V. Semikoz

Anisotropy in the arrival direction distribution of ultrahigh-energy cosmic rays (UHECRs) produced by powerful sources is numerically evaluated. We show that, taking account of the Galactic magnetic field, nondetection of significant…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2016-01-22 Hajime Takami , Kohta Murase , Charles D. Dermer

Cosmography is a widely applied method to infer kinematics of the Universe at small cosmological scales while remaining agnostic about the theory of gravity at play. Usually cosmologists invoke the Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker (FLRW)…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2025-11-25 Hayley J. Macpherson , Asta Heinesen

We report results on the broad scale anisotropy of cosmic ray arrival directions in the energy rage from $2 \times 10^{17} eV$ to $10^{20} eV$. The data was taken by the Fly's Eye detector in both monocular and stereo modes of operation. We…

We introduce a novel diffusion model for the propagation of cosmic rays (CRs) that incorporates an anisotropic diffusion tensor of a general form within a realistically modeled large-scale Galactic magnetic field. The parameters of the…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2025-07-22 V. D. Borisov , V. O. Yurovsky , I. A. Kudryashov

Cosmic ray propagation is diffusive because of pitch angle scattering by waves. We demonstrate that if the high-amplitude magnetohydrodynamic turbulence with $\tilde B/\langle B\rangle \sim 1$ is present on top of the mean field gradient,…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2015-09-30 Mikhail V. Medvedev , Viktor V. Medvedev

Important informations on the origin and the propagation mechanisms of cosmic rays may be provided by the measurement of the anisotropies of their arrival direction. In this paper the observation of anisotropy regions at different angular…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-08-14 Roberto Iuppa

In this work, we use muon bundles which are formed in extensive air showers and detected at the ground level as a tool for searching anisotropy of high energy cosmic rays. Such choice is explained by the penetrating ability of muons which…

In this paper we report the first observation in the Southern hemisphere of an energy dependence in the Galactic cosmic ray anisotropy up to a few hundred TeV. This measurement was performed using cosmic ray induced muons recorded by the…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2012-01-25 IceCube Collaboration , R. Abbasi , Y. Abdou , T. Abu-Zayyad , M. Ackermann , J. Adams , J. A. Aguilar , M. Ahlers , M. M. Allen , D. Altmann , K. Andeen , J. Auffenberg , X. Bai , M. Baker , S. W. Barwick , R. Bay , J. L. Bazo Alba , K. Beattie , J. J. Beatty , S. Bechet , J. K. Becker , K. -H. Becker , M. L. Benabderrahmane , S. BenZvi , J. Berdermann , P. Berghaus , D. Berley , E. Bernardini , D. Bertrand , D. Z. Besson , D. Bindig , M. Bissok , E. Blaufuss , J. Blumenthal , D. J. Boersma , C. Bohm , D. Bose , S. Böser , O. Botner , A. M. Brown , S. Buitink , K. S. Caballero-Mora , M. Carson , D. Chirkin , B. Christy , F. Clevermann , S. Cohen , C. Colnard , D. F. Cowen , A. H. Cruz Silva , M. V. D'Agostino , M. Danninger , J. Daughhetee , J. C. Davis , C. De Clercq , T. Degner , L. Demirörs , F. Descamps , P. Desiati , G. de Vries-Uiterweerd , T. DeYoung , J. C. Díaz-Vélez , M. Dierckxsens , J. Dreyer , J. P. Dumm , M. Dunkman , J. Eisch , R. W. Ellsworth , O. Engdegård , S. Euler , P. A. Evenson , O. Fadiran , A. R. Fazely , A. Fedynitch , J. Feintzeig , T. Feusels , K. Filimonov , C. Finley , T. Fischer-Wasels , B. D. Fox , A. Franckowiak , R. Franke , T. K. Gaisser , J. Gallagher , L. Gerhardt , L. Gladstone , T. Glüsenkamp , A. Goldschmidt , J. A. Goodman , D. Góra , D. Grant , T. Griesel , A. Groß , S. Grullon , M. Gurtner , C. Ha , A. Haj Ismail , A. Hallgren , F. Halzen , K. Han , K. Hanson , D. Heinen , K. Helbing , R. Hellauer , S. Hickford , G. C. Hill , K. D. Hoffman , B. Hoffmann , A. Homeier , K. Hoshina , W. Huelsnitz , J. -P. Hülß , P. O. Hulth , K. Hultqvist , S. Hussain , A. Ishihara , E. Jacobi , J. Jacobsen , G. S. Japaridze , H. Johansson , K. -H. Kampert , A. Kappes , T. Karg , A. Karle , P. Kenny , J. Kiryluk , F. Kislat , S. R. Klein , J. -H. Köhne , G. Kohnen , H. Kolanoski , L. Köpke , S. Kopper , D. J. Koskinen , M. Kowalski , T. Kowarik , M. Krasberg , G. Kroll , N. Kurahashi , T. Kuwabara , M. Labare , K. Laihem , H. Landsman , M. J. Larson , R. Lauer , J. Lünemann , J. Madsen , A. Marotta , R. Maruyama , K. Mase , H. S. Matis , K. Meagher , M. Merck , P. Mészáros , T. Meures , S. Miarecki , E. Middell , N. Milke , J. Miller , T. Montaruli , R. Morse , S. M. Movit , R. Nahnhauer , J. W. Nam , U. Naumann , D. R. Nygren , S. Odrowski , A. Olivas , M. Olivo , A. O'Murchadha , S. Panknin , L. Paul , C. Pérez de los Heros , J. Petrovic , A. Piegsa , D. Pieloth , R. Porrata , J. Posselt , C. C. Price , P. B. Price , G. T. Przybylski , K. Rawlins , P. Redl , E. Resconi , W. Rhode , M. Ribordy , M. Richman , J. P. Rodrigues , F. Rothmaier , C. Rott , T. Ruhe , D. Rutledge , B. Ruzybayev , D. Ryckbosch , H. -G. Sander , M. Santander , S. Sarkar , K. Schatto , T. Schmidt , A. Schönwald , A. Schukraft , A. Schultes , O. Schulz , M. Schunck , D. Seckel , B. Semburg , S. H. Seo , Y. Sestayo , S. Seunarine , A. Silvestri , G. M. Spiczak , C. Spiering , M. Stamatikos , T. Stanev , T. Stezelberger , R. G. Stokstad , A. Stößl , E. A. Strahler , R. Ström , M. Stüer , G. W. Sullivan , Q. Swillens , H. Taavola , I. Taboada , A. Tamburro , A. Tepe , S. Ter-Antonyan , S. Tilav , P. A. Toale , S. Toscano , D. Tosi , N. van Eijndhoven , J. Vandenbroucke , A. Van Overloop , J. van Santen , M. Vehring , M. Voge , C. Walck , T. Waldenmaier , M. Wallraff , M. Walter , Ch. Weaver , C. Wendt , S. Westerhoff , N. Whitehorn , K. Wiebe , C. H. Wiebusch , D. R. Williams , R. Wischnewski , H. Wissing , M. Wolf , T. R. Wood , K. Woschnagg , C. Xu , D. L. Xu , X. W. Xu , J. P. Yanez , G. Yodh , S. Yoshida , P. Zarzhitsky , M. Zoll

An intermediate-scale energy spectrum anisotropy has been found in the arrival directions of ultra-high energy cosmic rays of energies above $10^{19.2}$ eV in the northern hemisphere, using 7 years of data from the Telescope Array surface…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2018-08-08 R. U. Abbasi , M. Abe , T. Abu-Zayyad , M. Allen , R. Azuma , E. Barcikowski , J. W. Belz , D. R. Bergman , S. A. Blake , R. Cady , B. G. Cheon , J. Chiba , M. Chikawa , A. Di Matteo , T. Fujii , K. Fujita , M. Fukushima , G. Furlich , T. Goto , W. Hanlon , M. Hayashi , Y. Hayashi , N. Hayashida , K. Hibino , K. Honda , D. Ikeda , N. Inoue , T. Ishii , R. Ishimori , H. Ito , D. Ivanov , H. M. Jeong , S. M. Jeong , C. C. H. Jui , K. Kadota , F. Kakimoto , O. Kalashev , K. Kasahara , H. Kawai , S. Kawakami , S. Kawana , K. Kawata , E. Kido , H. B. Kim , J. H. Kim , J. H. Kim , S. Kishigami , S. Kitamura , Y. Kitamura , V. Kuzmin , M. Kuznetsov , Y. J. Kwon , K. H. Lee , B. Lubsandorzhiev , J. P. Lundquist , K. Machida , K. Martens , T. Matsuyama , J. N. Matthews , R. Mayta , M. Minamino , K. Mukai , I. Myers , K. Nagasawa , S. Nagataki , R. Nakamura , T. Nakamura , T. Nonaka , A. Nozato , H. Oda , S. Ogio , J. Ogura , M. Ohnishi , H. Ohoka , T. Okuda , Y. Omura , M. Ono , R. Onogi , A. Oshima , S. Ozawa , I. H. Park , M. S. Pshirkov , D. C. Rodriguez , G. Rubtsov , D. Ryu , H. Sagawa , R. Sahara , K. Saito , Y. Saito , N. Sakaki , N. Sakurai , L. M. Scott , T. Seki , K. Sekino , P. D. Shah , F. Shibata , T. Shibata , H. Shimodaira , B. K. Shin , H. S. Shin , J. D. Smith , P. Sokolsky , B. T. Stokes , S. R. Stratton , T. A. Stroman , T. Suzawa , Y. Takagi , Y. Takahashi , M. Takamura , R. Takeishi , A. Taketa , M. Takita , Y. Tameda , H. Tanaka , K. Tanaka , M. Tanaka , S. B. Thomas , G. B. Thomson , P. Tinyakov , I. Tkachev , H. Tokuno , T. Tomida , S. Troitsky , Y. Tsunesada , K. Tsutsumi , Y. Uchihori , S. Udo , F. Urban , T. Wong , M. Yamamoto , R. Yamane , H. Yamaoka , K. Yamazaki , J. Yang , K. Yashiro , Y. Yoneda , S. Yoshida , H. Yoshii , Y. Zhezher , Z. Zundel

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 $E\geq 8$ EeV, the most significant signal is a dipolar…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2018-12-06 The Pierre Auger Collaboration , A. Aab , P. Abreu , M. Aglietta , I. F. M. Albuquerque , J. M. Albury , I. Allekotte , A. Almela , J. Alvarez Castillo , J. Alvarez-Muñiz , G. A. Anastasi , L. Anchordoqui , B. Andrada , S. Andringa , C. Aramo , H. Asorey , P. Assis , G. Avila , A. M. Badescu , A. Balaceanu , F. Barbato , R. J. Barreira Luz , S. Baur , K. H. Becker , J. A. Bellido , C. Berat , M. E. Bertaina , X. Bertou , P. L. Biermann , J. Biteau , S. G. Blaess , A. Blanco , J. Blazek , C. Bleve , M. Boháčová , C. Bonifazi , N. Borodai , A. M. Botti , J. Brack , T. Bretz , A. Bridgeman , F. L. Briechle , P. Buchholz , A. Bueno , S. Buitink , M. Buscemi , K. S. Caballero-Mora , L. Caccianiga , L. Calcagni , A. Cancio , F. Canfora , J. M. Carceller , R. Caruso , A. Castellina , F. Catalani , G. Cataldi , L. Cazon , J. A. Chinellato , J. Chudoba , L. Chytka , R. W. Clay , A. C. Cobos Cerutti , R. Colalillo , A. Coleman , M. R. Coluccia , R. Conceição , G. Consolati , F. Contreras , M. J. Cooper , S. Coutu , C. E. Covault , B. Daniel , S. Dasso , K. Daumiller , B. R. Dawson , J. A. Day , R. M. de Almeida , S. J. de Jong , G. De Mauro , J. R. T. de Mello Neto , I. De Mitri , J. de Oliveira , V. de Souza , J. Debatin , O. Deligny , N. Dhital , M. L. Díaz Castro , F. Diogo , C. Dobrigkeit , J. C. D'Olivo , Q. Dorosti , R. C. dos Anjos , M. T. Dova , A. Dundovic , J. Ebr , R. Engel , M. Erdmann , C. O. Escobar , A. Etchegoyen , H. Falcke , J. Farmer , G. Farrar , A. C. Fauth , N. Fazzini , F. Feldbusch , F. Fenu , L. P. Ferreyro , J. M. Figueira , A. Filipčič , M. M. Freire , T. Fujii , A. Fuster , B. García , H. Gemmeke , A. Gherghel-Lascu , P. L. Ghia , U. Giaccari , M. Giammarchi , M. Giller , D. Głas , J. Glombitza , G. Golup , M. Gómez Berisso , P. F. Gómez Vitale , N. González , I. Goos , D. Góra , A. Gorgi , M. Gottowik , T. D. Grubb , F. Guarino , G. P. Guedes , E. Guido , R. Halliday , M. R. Hampel , P. Hansen , D. Harari , T. A. Harrison , V. M. Harvey , A. Haungs , T. Hebbeker , D. Heck , P. Heimann , G. C. Hill , C. Hojvat , E. M. Holt , P. Homola , J. R. Hörandel , P. Horvath , M. Hrabovský , T. Huege , J. Hulsman , A. Insolia , P. G. Isar , I. Jandt , J. A. Johnsen , M. Josebachuili , J. Jurysek , A. Kääpä , K. H. Kampert , B. Keilhauer , N. Kemmerich , J. Kemp , H. O. Klages , M. Kleifges , J. Kleinfeller , R. Krause , D. Kuempel , G. Kukec Mezek , A. Kuotb Awad , B. L. Lago , D. LaHurd , R. G. Lang , R. Legumina , M. A. Leigui de Oliveira , V. Lenok , A. Letessier-Selvon , I. Lhenry-Yvon , D. Lo Presti , L. Lopes , R. López , A. López Casado , R. Lorek , Q. Luce , A. Lucero , M. Malacari , M. Mallamaci , G. Mancarella , D. Mandat , P. Mantsch , A. G. Mariazzi , I. C. Mariş , G. Marsella , D. Martello , H. Martinez , O. Martínez Bravo , H. J. Mathes , S. Mathys , J. Matthews , G. Matthiae , E. Mayotte , P. O. Mazur , G. Medina-Tanco , D. Melo , A. Menshikov , K. -D. Merenda , S. Michal , M. I. Micheletti , L. Middendorf , L. Miramonti , B. Mitrica , D. Mockler , S. Mollerach , F. Montanet , C. Morello , G. Morlino , M. Mostafá , A. L. Müller , M. A. Muller , S. Müller , R. Mussa , L. Nellen , P. H. Nguyen , M. Niculescu-Oglinzanu , M. Niechciol , D. Nitz , D. Nosek , V. Novotny , L. Nožka , A Nucita , L. A. Núñez , A. Olinto , M. Palatka , J. Pallotta , P. Papenbreer , G. Parente , A. Parra , M. Pech , F. Pedreira , J. Pękala , R. Pelayo , J. Peña-Rodriguez , L. A. S. Pereira , M. Perlin , L. Perrone , C. Peters , S. Petrera , J. Phuntsok , T. Pierog , M. Pimenta , V. Pirronello , M. Platino , J. Poh , B. Pont , C. Porowski , R. R. Prado , P. Privitera , M. Prouza , A. Puyleart , S. Querchfeld , S. Quinn , R. Ramos-Pollan , J. Rautenberg , D. Ravignani , M. Reininghaus , J. Ridky , F. Riehn , M. Risse , P. Ristori , V. Rizi , W. Rodrigues de Carvalho , J. Rodriguez Rojo , M. J. Roncoroni , M. Roth , E. Roulet , A. C. Rovero , P. Ruehl , S. J. Saffi , A. Saftoiu , F. Salamida , H. Salazar , A. Saleh , G. Salina , F. Sánchez , E. M. Santos , E. Santos , F. Sarazin , R. Sarmento , C. Sarmiento-Cano , R. Sato , P. Savina , M. Schauer , V. Scherini , H. Schieler , M. Schimassek , M. Schimp , D. Schmidt , O. Scholten , P. Schovánek , F. G. Schröder , S. Schröder , J. Schumacher , S. J. Sciutto , R. C. Shellard , G. Sigl , G. Silli , O. Sima , R. Šmída , G. R. Snow , P. Sommers , J. F. Soriano , J. Souchard , R. Squartini , D. Stanca , S. Stanič , J. Stasielak , P. Stassi , M. Stolpovskiy , A. Streich , F. Suarez , M. Suárez-Durán , T. Sudholz , T. Suomijärvi , A. D. Supanitsky , J. Šupík , Z. Szadkowski , A. Taboada , O. A. Taborda , A. Tapia , C. Timmermans , C. J. Todero Peixoto , B. Tomé , G. Torralba Elipe , P. Travnicek , M. Trini , M. Tueros , R. Ulrich , M. Unger , M. Urban , J. F. Valdés Galicia , I. Valiño , L. Valore , P. van Bodegom , A. M. van den Berg , A. van Vliet , E. Varela , B. Vargas Cárdenas , R. A. Vázquez , D. Veberič , C. Ventura , I. D. Vergara Quispe , V. Verzi , J. Vicha , L. Villaseñor , S. Vorobiov , H. Wahlberg , O. Wainberg , A. A. Watson , M. Weber , A. Weindl , M. Wiedeński , L. Wiencke , H. Wilczyński , M. Wirtz , D. Wittkowski , B. Wundheiler , L. Yang , A. Yushkov , E. Zas , D. Zavrtanik , M. Zavrtanik , L. Zehrer , A. Zepeda , B. Zimmermann , M. Ziolkowski , Z. Zong , F. Zuccarello

One of the unsolved problems in cosmic ray (CR) physics is the small radial gradient of the gamma-ray intensity compared to the inferred CR source distribution in the Galactic disk. In diffusive CR propagation models the most natural…

Astrophysics · Physics 2007-05-23 D. Breitschwerdt , V. Dogiel , H. J. V"olk

The distances that galactic cosmic ray electrons and positrons can travel are severely limited by energy losses to at most a few kiloparsec, thereby rendering the local spectrum very sensitive to the exact distribution of sources in our…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2015-03-17 Philipp Mertsch

We search for anisotropies in the arrival directions of cosmic rays observed by the KASCADE-Grande air shower experiment. The analysis is based on public data of about 23.7 million events with reconstructed primary energies above 1 PeV. We…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-12-04 Markus Ahlers

The study of the anisotropy of the arrival directions is an essential tool to investigate the origin and propagation of cosmic rays primaries. A simple way of recording many cosmic rays is to record coincidences between a number of…

Astrophysics · Physics 2008-12-18 F. Sheidaei , M. Bahmanabadi , A. Keivani , M. Khakian Ghomi , J. Samimi , A. Shadkam

The images of ultrahigh-energy cosmic ray sources get distorted, in an energy dependent way, by the effects of Galactic and extragalactic magnetic fields. These deflections can also affect the observed cosmic ray spectrum, specially when…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2022-03-02 Silvia Mollerach , Esteban Roulet

The distribution of arrival directions of ultra-high energy cosmic rays may yield clues to their mysterious origin. We introduce a method of {\it invariant statistics} to analyze cosmic ray data which eliminates coordinate-dependent…

Astrophysics · Physics 2009-11-07 Soebur Razzaque , John P. Ralston

In this study, we investigated the anisotropy of diffusive Ultra-High Energy Cosmic Rays (UHECRs) by employing three cosmological models: two models from the $f(R, T)$ gravity theory and the other is the standard $\Lambda$CDM model. The…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2025-09-03 Swaraj Pratim Sarmah , Umananda Dev Goswami

The dipole anisotropy seen in the {cosmic microwave background radiation} is interpreted as due to our peculiar motion. The Cosmological Principle implies that this cosmic dipole signal should also be present, with the same direction, in…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2019-04-24 Carlos A. P. Bengaly , Thilo M. Siewert , Dominik J. Schwarz , Roy Maartens

The north-south (NS) anisotropy of galactic cosmic rays (GCRs) is dominated by a diamagnetic drift flow of GCRs in the interplanetary magnetic field (IMF), allowing us to derive key parameters of cosmic-ray propagation, such as the density…

Solar and Stellar Astrophysics · Physics 2024-12-17 M. Kozai , Y. Hayashi , K. Fujii , K. Munakata , C. Kato , N. Miyashita , A. Kadokura , R. Kataoka , S. Miyake , M. L. Duldig , J. E. Humble , K. Iwai