打磨互相关工具以推断超高能宇宙线成分

最高能宇宙线的化学成分，即能量 E≳40 EeV 的射线原子序数 Z，至今在很大程度上未知。有关成分的一些信息可从带电超高能宇宙线穿越中介磁场时所经历的偏转推断。事实上，此类偏转扭曲并抑制了宇宙线到达方向的原始各向异性；因此，给定源模型，对各向异性的度量亦是对偏转的度量，进而告知我们化学成分为何。本工作中，我们表明，通过宇宙线与星系之间的角互相关来量化超高能宇宙线各向异性，在假设基准氢图的情况下，我们将能在 2σ 水平排除铁分数 f_Fe ≥ O(10%)，而在氢置于铁图上的反向情形中可排除更小分数，当我们将银心遮蔽至 40° 纬度时甚至远低于 f_H ≈ 10%。这相比我们此前的方法有数倍改进，且主要归因于一种新的检验统计量，其对各谐波多极单独敏感。我们的方法可应用于真实数据，作为近期所谓当前宇宙线数据无法由任何现有银道磁场模型重现之论断的独立检验，并作为比较任何现实的、竞争的、数据驱动成分模型的额外手段。