Pierre Auger 天文台与 Telescope Array 能谱的差异：系统效应还是超高能宇宙线局地源的迹象？
高能天体物理现象
2023-08-16 v2
摘要
Pierre Auger 天文台（PAO）与 Telescope Array（TA）合作组报道了在 30 EeV 以上观测到的超高能宇宙线（UHECRs）能谱存在显著差异。本工作中，我们使用刚性依赖最大能量模型对 TA 与 PAO 数据进行联合拟合，并对所有相关参数进行完全边际化。我们检验了两种可能解释这些差异的情形。其一为它们源于复杂的能量依赖实验系统效应；其二为北半球存在一个仅 TA 实验可见的局地天体物理源。我们表明，与两实验均观测到来自宇宙学源分布的相同 UHECR 流强且具有能量无关系统效应的情形相比，天体物理与系统效应两种情形对数据的解释改善程度相当。我们检验了局地源发出的不同质量组成，并得出结论：数据最好由一个位于 26 Mpc 以内、发射以硅质量群为主导宇宙线的源描述。我们还讨论了可能的源候选体，以及假定的局地 UHECR 源在观测到的 TA 各向异性及 TA 不同赤纬带能谱差异中可能的作用。
引用
@article{arxiv.2208.12274,
title = {Differences Between the Pierre Auger Observatory and Telescope Array Spectra: Systematic Effects or Indication of a Local Source of Ultra-High-Energy Cosmic Rays?},
author = {Pavlo Plotko and Arjen van Vliet and Xavier Rodrigues and Walter Winter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.12274},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in ApJ; 24 pages, 10 figures, 5 tables