Related papers: The UHECR source evolution and high-energy neutrin…

Ultra High Energy Cosmic Ray, Neutrino, and Photon Propagation and the Multi-Messenger Approach

The propagation of UHECR nuclei for A=1 (protons) to A=56 (iron) from cosmological sources through extragalactic space is discussed in the first lecture. This is followed in the second and third lectures by a consideration of the generation…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2014-11-18 Andrew M. Taylor , Alexandra De Castro , Edith Castillo-Ruiz

Propagation of UHECRs in the Universe

The origin, propagation, and mechanisms of acceleration of the ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) are not yet well understood. Aiming for a better interpretation of the available experimental data, these data have to be confronted with…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2014-03-18 Rafael Alves Batista , Peter Schiffer , Guenter Sigl

CRPropa: A Numerical Tool for the Propagation of UHE Cosmic Rays, Gamma-rays and Neutrinos

To understand the origin of ultra-high energy cosmic rays (UHECRs, defined to be above 10^18 eV), it is required to model in a realistic way their propagation in the Universe. UHECRs can interact with low energy radio, microwave, infrared…

Astrophysics · Physics 2008-11-26 E. Armengaud , G. Sigl , T. Beau , F. Miniati

Neutrinos: the Key to UHE Cosmic Rays

Observations of ultrahigh energy cosmic rays (UHECR) do not uniquely determine both the injection spectrum and the evolution model for UHECR sources - primarily because interactions during propagation obscure the early Universe from direct…

Astrophysics · Physics 2011-05-12 David Seckel , Todor Stanev

Search for Spatial Correlations of Neutrinos with Ultra-High-Energy Cosmic Rays

For several decades, the origin of ultra-high-energy cosmic rays (UHECRs) has been an unsolved question of high-energy astrophysics. One approach for solving this puzzle is to correlate UHECRs with high-energy neutrinos, since neutrinos are…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2022-08-25 The ANTARES collaboration , A. Albert , S. Alves , M. André , M. Anghinolfi , M. Ardid , S. Ardid , J. -J. Aubert , J. Aublin , B. Baret , S. Basa , B. Belhorma , M. Bendahman , V. Bertin , S. Biagi , M. Bissinger , J. Boumaaza , M. Bouta , M. C. Bouwhuis , H. Brânzaş , R. Bruijn , J. Brunner , J. Busto , B. Caiffi , D. Calvo , A. Capone , L. Caramete , J. Carr , V. Carretero , S. Celli , M. Chabab , T. N. Chau , R. Cherkaoui El Moursli , T. Chiarusi , M. Circella , A. Coleiro , R. Coniglione , P. Coyle , A. Creusot , A. F. Díaz , C. Distefano , I. Di Palma , A. Domi , C. Donzaud , D. Dornic , D. Drouhin , T. Eberl , T. van Eeden , D. van Eijk , N. El Khayati , A. Enzenhöfer , P. Fermani , G. Ferrara , F. Filippini , L. Fusco , Y. Gatelet , P. Gay , H. Glotin , R. Gozzini , R. Gracia Ruiz , K. Graf , C. Guidi , S. Hallmann , H. van Haren , A. J. Heijboer , Y. Hello , J. J. Hernández-Rey , J. Hößl , J. Hofestädt , F. Huang , G. Illuminati , C. W. James , B. Jisse-Jung , M. de Jong , P. de Jong , M. Kadler , O. Kalekin , U. Katz , N. R. Khan-Chowdhury , A. Kouchner , I. Kreykenbohm , V. Kulikovskiy , R. Lahmann , R. Le Breton , S. LeStum , D. Lefèvre , E. Leonora , G. Levi , D. Lopez-Coto , S. Loucatos , L. Maderer , J. Manczak , M. Marcelin , A. Margiotta , A. Marinelli , J. A. Martínez-Mora , B. Martino , K. Melis , P. Migliozzi , A. Moussa , R. Muller , L. Nauta , S. Navas , E. Nezri , B. Ó Fearraigh , A. Păun , G. E. Păvălaş , C. Pellegrino , M. Perrin-Terrin , V. Pestel , P. Piattelli , C. Pieterse , C. Poirè , V. Popa , T. Pradier , N. Randazzo , D. Real , S. Reck , G. Riccobene , A. Romanov , A. Sánchez-Losa , F. Salesa Greus , D. F. E. Samtleben , M. Sanguineti , P. Sapienza , J. Schnabel , J. Schumann , F. Schüssler , J. Seneca , M. Spurio , Th. Stolarczyk , M. Taiuti , Y. Tayalati , S. J. Tingay , B. Vallage , V. Van Elewyck , F. Versari , S. Viola , D. Vivolo , J. Wilms , S. Zavatarelli , A. Zegarelli , J. D. Zornoza , J. Zúñiga , The IceCube collaboration , : , R. Abbasi , M. Ackermann , J. Adams , J. A. Aguilar , M. Ahlers , M. Ahrens , J. M. Alameddine , C. Alispach , A. A. Alves , N. M. Amin , K. Andeen , T. Anderson , G. Anton , C. Argüelles , Y. Ashida , S. Axani , X. Bai , A. Balagopal V. , A. Barbano , S. W. Barwick , B. Bastian , V. Basu , S. Baur , R. Bay , J. J. Beatty , K. -H. Becker , J. Becker Tjus , C. Bellenghi , S. BenZvi , D. Berley , E. Bernardini , D. Z. Besson , G. Binder , D. Bindig , E. Blaufuss , S. Blot , M. Boddenberg , F. Bontempo , J. Borowka , S. Böser , O. Botner , J. Böttcher , E. Bourbeau , F. Bradascio , J. Braun , B. Brinson , S. Bron , J. Brostean-Kaiser , S. Browne , A. Burgman , R. T. Burley , R. S. Busse , M. A. Campana , E. G. Carnie-Bronca , C. Chen , Z. Chen , D. Chirkin , K. Choi , B. A. Clark , K. Clark , L. Classen , G. H. Collin , J. M. Conrad , P. Coppin , P. Correa , D. F. Cowen , R. Cross , C. Dappen , P. Dave , C. De Clercq , J. J. DeLaunay , D. Delgado López , H. Dembinski , K. Deoskar , A. Desai , P. Desiati , K. D. de Vries , G. de Wasseige , M. de With , T. DeYoung , A. Diaz , J. C. Díaz-Vélez , M. Dittmer , H. Dujmovic , M. Dunkman , M. A. DuVernois , E. Dvorak , T. Ehrhardt , P. Eller , H. Erpenbeck , J. Evans , P. A. Evenson , K. L. Fan , A. R. Fazely , A. Fedynitch , N. Feigl , S. Fiedlschuster , A. T. Fienberg , K. Filimonov , C. Finley , L. Fischer , D. Fox , A. Franckowiak , E. Friedman , A. Fritz , P. Fürst , T. K. Gaisser , J. Gallagher , E. Ganster , A. Garcia , S. Garrappa , L. Gerhardt , A. Ghadimi , C. Glaser , T. Glauch , T. Glüsenkamp , J. G. Gonzalez , S. Goswami , D. Grant , T. Grégoire , S. Griswold , C. Günther , P. Gutjahr , C. Haack , A. Hallgren , R. Halliday , L. Halve , F. Halzen , M. Ha Minh , K. Hanson , J. Hardin , A. A. Harnisch , A. Haungs , D. Hebecker , K. Helbing , F. Henningsen , E. C. Hettinger , S. Hickford , J. Hignight , C. Hill , G. C. Hill , K. D. Hoffman , R. Hoffmann , B. Hokanson-Fasig , K. Hoshina , M. Huber , T. Huber , K. Hultqvist , M. Hünnefeld , R. Hussain , K. Hymon , S. In , N. Iovine , A. Ishihara , M. Jansson , G. S. Japaridze , M. Jeong , M. Jin , B. J. P. Jones , D. Kang , W. Kang , X. Kang , A. Kappes , D. Kappesser , L. Kardum , T. Karg , M. Karl , A. Karle , M. Kauer , M. Kellermann , J. L. Kelley , A. Kheirandish , K. Kin , T. Kintscher , J. Kiryluk , S. R. Klein , R. Koirala , H. Kolanoski , T. Kontrimas , L. Köpke , C. Kopper , S. Kopper , D. J. Koskinen , P. Koundal , M. Kovacevich , M. Kowalski , T. Kozynets , E. Kun , N. Kurahashi , N. Lad , C. Lagunas Gualda , J. L. Lanfranchi , M. J. Larson , F. Lauber , J. P. Lazar , J. W. Lee , K. Leonard , A. Leszczyńska , Y. Li , M. Lincetto , Q. R. Liu , M. Liubarska , E. Lohfink , C. J. Lozano Mariscal , F. Lucarelli , A. Ludwig , W. Luszczak , Y. Lyu , W. Y. Ma , J. Madsen , K. B. M. Mahn , Y. Makino , S. Mancina , I. Martinez-Soler , R. Maruyama , K. Mase , T. McElroy , F. McNally , J. V. Mead , K. Meagher , S. Mechbal , A. Medina , M. Meier , S. Meighen-Berger , J. Micallef , D. Mockler , T. Montaruli , R. W. Moore , R. Morse , M. Moulai , R. Naab , R. Nagai , U. Naumann , J. Necker , L. V. Nguyên , H. Niederhausen , M. U. Nisa , S. C. Nowicki , A. Obertacke Pollmann , M. Oehler , B. Oeyen , A. Olivas , E. O'Sullivan , H. Pandya , D. V. Pankova , N. Park , G. K. Parker , E. N. Paudel , L. Paul , C. Pérez de los Heros , L. Peters , J. Peterson , S. Philippen , S. Pieper , M. Pittermann , A. Pizzuto , M. Plum , Y. Popovych , A. Porcelli , M. Prado Rodriguez , P. B. Price , B. Pries , G. T. Przybylski , C. Raab , J. Rack-Helleis , A. Raissi , M. Rameez , K. Rawlins , I. C. Rea , A. Rehman , P. Reichherzer , R. Reimann , G. Renzi , E. Resconi , S. Reusch , W. Rhode , M. Richman , B. Riedel , E. J. Roberts , S. Robertson , G. Roellinghoff , M. Rongen , C. Rott , T. Ruhe , D. Ryckbosch , D. Rysewyk Cantu , I. Safa , J. Saffer , S. E. Sanchez Herrera , A. Sandrock , M. Santander , S. Sarkar , S. Sarkar , K. Satalecka , M. Schaufel , S. Schindler , T. Schmidt , A. Schneider , J. Schneider , F. G. Schröder , L. Schumacher , G. Schwefer , S. Sclafani , D. Seckel , S. Seunarine , A. Sharma , S. Shefali , M. Silva , B. Skrzypek , B. Smithers , R. Snihur , J. Soedingrekso , D. Soldin , C. Spannfellner , G. M. Spiczak , C. Spiering , J. Stachurska , M. Stamatikos , T. Stanev , R. Stein , J. Stettner , A. Steuer , T. Stezelberger , T. Stürwald , T. Stuttard , G. W. Sullivan , I. Taboada , S. Ter-Antonyan , S. Tilav , F. Tischbein , K. Tollefson , C. Tönnis , S. Toscano , D. Tosi , A. Trettin , M. Tselengidou , C. F. Tung , A. Turcati , R. Turcotte , C. F. Turley , J. P. Twagirayezu , B. Ty , M. A. Unland Elorrieta , N. Valtonen-Mattila , J. Vandenbroucke , N. van Eijndhoven , D. Vannerom , J. van Santen , S. Verpoest , C. Walck , T. B. Watson , C. Weaver , P. Weigel , A. Weindl , M. J. Weiss , J. Weldert , C. Wendt , J. Werthebach , M. Weyrauch , N. Whitehorn , C. H. Wiebusch , D. R. Williams , M. Wolf , K. Woschnagg , G. Wrede , J. Wulff , X. W. Xu , J. P. Yanez , S. Yoshida , S. Yu , T. Yuan , Z. Zhang , P. Zhelnin , The Pierre Auger collaboration , : , P. Abreu , M. Aglietta , J. M. Albury , I. Allekotte , K. Almeida Cheminant , A. Almela , J. Alvarez-Muñiz , R. Alves Batista , G. A. Anastasi , L. Anchordoqui , B. Andrada , S. Andringa , C. Aramo , P. R. Araújo Ferreira , E. Arnone , J. C. Arteaga Velázquez , H. Asorey , P. Assis , G. Avila , A. M. Badescu , A. Bakalova , A. Balaceanu , F. Barbato , J. A. Bellido , C. Berat , M. E. Bertaina , X. Bertou , G. Bhatta , P. L. Biermann , V. Binet , K. Bismark , T. Bister , J. Biteau , J. Blazek , C. Bleve , J. Blümer , M. Boháčová , 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 , L. Caccianiga , F. Canfora , I. Caracas , R. Caruso , A. Castellina , F. Catalani , G. Cataldi , L. Cazon , M. Cerda , J. A. Chinellato , J. Chudoba , L. Chytka , R. W. Clay , A. C. Cobos Cerutti , R. Colalillo , A. Coleman , M. R. Coluccia , R. Conceição , A. Condorelli , G. Consolati , F. Contreras , F. Convenga , D. Correia dos Santos , C. E. Covault , S. Dasso , K. Daumiller , B. R. Dawson , J. A. Day , R. M. de Almeida , J. de Jesús , S. J. de Jong , J. R. T. 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 , M. del Río , O. Deligny , L. Deval , A. di Matteo , M. Dobre , C. Dobrigkeit , J. C. D'Olivo , L. M. Domingues Mendes , R. C. dos Anjos , M. T. Dova , J. Ebr , R. Engel , I. Epicoco , M. Erdmann , C. O. Escobar , A. Etchegoyen , H. Falcke , J. Farmer , G. Farrar , A. C. Fauth , N. Fazzini , F. Feldbusch , F. Fenu , B. Fick , J. M. Figueira , A. Filipčič , T. Fitoussi , T. Fodran , T. Fujii , A. Fuster , C. Galea , C. Galelli , B. García , A. L. Garcia Vegas , 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. González , N. González , I. Goos , D. Góra , A. Gorgi , M. Gottowik , T. D. Grubb , F. Guarino , G. P. Guedes , E. Guido , S. Hahn , P. Hamal , M. R. Hampel , P. Hansen , D. Harari , V. M. Harvey , T. Hebbeker , D. Heck , C. Hojvat , J. R. Hörandel , P. Horvath , M. Hrabovský , T. Huege , A. Insolia , P. G. Isar , P. Janecek , J. A. Johnsen , J. Jurysek , A. Kääpä , K. H. Kampert , N. Karastathis , B. Keilhauer , A. Khakurdikar , V. V. Kizakke Covilakam , H. O. Klages , M. Kleifges , J. Kleinfeller , F. Knapp , 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 , F. M. Mariani , A. G. Mariazzi , I. C. Mariş , G. Marsella , D. Martello , S. Martinelli , O. Martínez Bravo , M. Mastrodicasa , H. J. Mathes , J. Matthews , G. Matthiae , E. Mayotte , S. Mayotte , P. O. Mazur , G. Medina-Tanco , D. Melo , A. Menshikov , S. Michal , M. I. Micheletti , L. Miramonti , S. Mollerach , F. Montanet , L. Morejon , C. Morello , M. Mostafá , A. L. Müller , M. A. Muller , K. Mulrey , R. Mussa , M. Muzio , W. M. Namasaka , A. Nasr-Esfahani , L. Nellen , G. Nicora , M. Niculescu-Oglinzanu , M. Niechciol , D. Nitz , D. Nosek , V. Novotny , L. Nožka , A. Nucita , L. A. Núñez , C. Oliveira , M. Palatka , J. Pallotta , P. Papenbreer , G. Parente , A. Parra , J. Pawlowsky , M. Pech , J. Pȩkala , R. Pelayo , J. Peña-Rodriguez , E. E. Pereira Martins , J. Perez Armand , C. Pérez Bertolli , M. Perlin , L. Perrone , S. Petrera , C. Petrucci , 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. Rodriguez Rojo , M. J. Roncoroni , S. Rossoni , M. Roth , E. Roulet , A. C. Rovero , P. Ruehl , A. Saftoiu , M. Saharan , F. Salamida , H. Salazar , G. Salina , J. D. Sanabria Gomez , F. 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 , H. Schoorlemmer , P. Schovánek , J. Schulte , T. Schulz , S. J. Sciutto , M. Scornavacche , A. Segreto , S. Sehgal , R. C. Shellard , G. Sigl , G. Silli , O. Sima , R. Smau , R. Šmída , P. Sommers , J. F. Soriano , R. Squartini , M. Stadelmaier , D. Stanca , S. Stanič , J. Stasielak , P. Stassi , A. Streich , M. Suárez-Durán , T. Sudholz , T. Suomijärvi , 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. Veberič , C. Ventura , I. D. Vergara Quispe , V. Verzi , J. Vicha , J. Vink , S. Vorobiov , H. Wahlberg , C. Watanabe , A. A. Watson , L. Wiencke , H. Wilczyński , D. Wittkowski , B. Wundheiler , A. Yushkov , O. Zapparrata , E. Zas , D. Zavrtanik , M. Zavrtanik , L. Zehrer , The Telescope Array collaboration , : , T. Abu-Zayyad , M. Allen , Y. Arai , R. Arimura , E. Barcikowski , J. W. Belz , D. R. Bergman , S. A. Blake , I. Buckland , R. Cady , B. G. Cheon , J. Chiba , M. Chikawa , K. Fujisue , K. Fujita , R. Fujiwara , M. Fukushima , R. Fukushima , G. Furlich , N. Globus , R. Gonzalez , W. Hanlon , M. Hayashi , N. Hayashida , H. He , K. Hibino , R. Higuchi , K. Honda , D. Ikeda , T. Inadomi , N. Inoue , T. Ishii , H. Ito , D. Ivanov , H. Iwakura , A. Iwasaki , H. M. Jeong , S. Jeong , C. C. H. Jui , K. Kadota , F. Kakimoto , O. Kalashev , K. Kasahara , S. Kasami , S. Kawakami , S. Kawana , K. Kawata , I. Kharuk , E. Kido , H. B. Kim , J. H. Kim , J. H. Kim , S. W. Kim , Y. Kimura , S. Kishigami , Y. Kubota , S. Kurisu , V. Kuzmin , M. Kuznetsov , Y. J. Kwon , K. H. Lee , B. Lubsandorzhiev , K. Machida , H. Matsumiya , T. Matsuyama , J. N. 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. S. Pshirkov , J. Remington , D. C. Rodriguez , G. I. Rubtsov , D. Ryu , H. Sagawa , R. Sahara , Y. Saito , N. Sakaki , T. Sako , N. Sakurai , K. Sano , K. Sato , T. Seki , K. Sekino , P. D. Shah , Y. Shibasaki , F. Shibata , N. Shibata , T. Shibata , H. Shimodaira , B. K. Shin , H. S. Shin , D. Shinto , J. D. Smith , P. Sokolsky , N. Sone , B. T. Stokes , T. A. 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. B. Thomas , G. B. Thomson , P. Tinyakov , I. Tkachev , H. Tokuno , T. Tomida , S. Troitsky , R. Tsuda , Y. Tsunesada , Y. Uchihori , S. Udo , T. Uehama , F. Urban , D. Warren , T. Wong , M. Yamamoto , K. Yamazaki , K. Yashiro , F. Yoshida , Y. Yoshioka , Y. Zhezher , Z. Zundel

Origin and Propagation of Ultra-High Energy Cosmic Rays

The existence of cosmic ray particles up to the ultra-high energy limit (> 10^20 eV) is now beyond any doubt. The detection of cosmic particles with such energies imposes a challenge for the comprehension of their sources and nature. On one…

Astrophysics · Physics 2007-05-23 Gustavo A. Medina Tanco , Elisabete M. de Gouveia Dal Pino , Jorge E. Horvatth

Observe Gamma-Rays and Neutrinos Associated with Ultra-High Energy Cosmic Rays

IceCube measures a diffuse neutrino flux comparable to the Waxman-Bahcall bound, which suggests the possibility that the ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) have a common origin with diffuse high energy neutrinos. We propose high energy…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2025-02-25 Qinyuan Zhang , Xishui Tian , Zhuo Li

Constraints on the origin of the ultra-high energy cosmic-rays using cosmic diffuse neutrino flux limits: An analytical approach

Astrophysical neutrinos are expected to be produced in the interactions of ultra-high energy cosmic-rays with surrounding photons. The fluxes of the astrophysical neutrinos are highly dependent on the characteristics of the cosmic-ray…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2015-06-04 Shigeru Yoshida , Aya Ishihara

Probing the Extragalactic Cosmic Rays origin with gamma-ray and neutrino backgrounds

GeV-TeV gamma-ray and PeV-EeV neutrino backgrounds provide a unique window on the nature of the ultra-high-energy cosmic-rays (UHECRs). We discuss the implications of the recent Fermi-LAT data regarding the extragalactic gamma-ray…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2017-07-06 Noemie Globus , Denis Allard , Etienne Parizot , Tsvi Piran

Implications of gamma-ray observations on proton models of UHECR

The origin of ultra high energy cosmic rays (UHECR) is still unknown. However, great progress has been achieved in past years due to the good quality and large statistics in experimental data collected by the current observatories. The data…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2016-09-07 A. D. Supanitsky

Astrophysical neutrino production and impact of associated uncertainties in photo-hadronic interactions of UHECRs

High energy neutrinos can be produced by interactions of ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) in the dense radiation fields of their sources as well as off the cosmic backgrounds when they propagate through the universe. Multi-messenger…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-05-22 Daniel Biehl , Denise Boncioli , Anatoli Fedynitch , Leonel Morejon , Walter Winter

How, where and when do cosmic rays reach ultrahigh energies?

Understanding the origins of ultrahigh energy cosmic rays (UHECRs) - which reach energies in excess of $10^{20}~{\rm eV}$ - stretches particle acceleration physics to its very limits. In this review, we discuss how such energies can be…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2023-01-10 James H. Matthews , Andrew M. Taylor

Cosmogenic Neutrinos from the propagation of Ultra High Energy Nuclei

We calculate the flux of neutrinos generated by the propagation of ultra-high energy nuclei over cosmological distances. The propagation takes into account the interactions with cosmic background radiations including the CMB and the most…

Astrophysics · Physics 2011-05-12 D. Allard , M. Ave , N. Busca , M. A. Malkan , A. V. Olinto , E. Parizot , F. W. Stecker , T. Yamamoto

Propagation of Ultra High Energy Cosmic Rays and the Production of Cosmogenic Neutrinos

We present an updated version of the {\it SimProp} Monte Carlo code to study the propagation of ultra high energy cosmic rays in astrophysical backgrounds computing the cosmogenic neutrino fluxes expected on earth. The study of secondary…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2015-08-11 R. Aloisio , D. Boncioli , A. di Matteo , A. F. Grillo , S. Petrera , F. Salamida

Ultrahigh-energy nuclei, photons, and magnetic fields

Combined recent data from cosmic-ray detectors and gamma-ray detectors have produced some surprising insights regarding the sources of ultrahigh-energy cosmic rays (UHECRs), magnetic fields inside and outside the Milky Way, and the…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2015-05-20 Alexander Kusenko

A minimal model for extragalactic cosmic rays and neutrinos

We aim to explain in a unified way the experimental data on ultrahigh energy cosmic rays (UHECR) and neutrinos, using a single source class and obeying limits on the extragalactic diffuse gamma-ray background (EGRB). If UHECRs only interact…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2017-10-11 M. Kachelriess , O. Kalashev , S. Ostapchenko , D. V. Semikoz

Constraining photohadronic scenarios for the unified origin of IceCube neutrinos and ultrahigh-energy cosmic rays

The diffuse neutrino flux measured in IceCube is comparable with the ultrahigh-energy cosmic ray (UHECR) flux, which has led to the concept of a unified origin of high-energy neutrino and UHECR backgrounds. We construct a generic…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2020-10-28 Shigeru Yoshida , Kohta Murase

Testing unified models for the origin of ultrahigh-energy cosmic rays and neutrinos: Multimessenger approaches with x-ray observations

The unified models of astrophysical sources to account for ultrahigh-energy cosmic rays (UHECRs) and high-energy cosmic neutrinos with energies greater than 100 TeV have been discussed. Based on model-independent arguments, we argue that if…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2024-09-02 Shigeru Yoshida , Kohta Murase

Interactions of Cosmic Rays around the Universe. Models for UHECR data interpretation

Ultra high energy cosmic rays (UHECRs) are expected to be accelerated in astrophysical sources and to travel through extragalactic space before hitting the Earth atmosphere. They interact both with the environment in the source and with the…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2017-05-17 Denise Boncioli

Bayesian Inference Constraints on Astrophysical Production of Ultra-high Energy Cosmic Rays and Cosmogenic Neutrino Flux Predictions

A flux of extra-terrestrial neutrinos at energies $\gg10^{15}$ eV has the potential to serve as a cosmological probe of the high-energy universe as well as tests of fundamental particle interactions. Cosmogenic neutrinos, produced from the…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2018-07-25 Andres Romero-Wolf , Maximo Ave