发光红外星系作为UHE宇宙射线的可能来源

来自离散外星系的超高能（UHE）粒子是可能引发的EAS事件的候选者，事件能量在几十EeV以上。在特别是由碰撞和合并过程触发的巨型红外亮度的星系，是UHECR加速的可能场所。利用PSCz红外星系目录，我们计算了来自发光红外星系（LIRGs）群体的UHE质子的大尺度各向异性。同时考虑了小尺度在弱不规则外星系磁场中的粒子散射以及被正规银河磁场偏转的效应。我们给出包含CMB上能量损失的偏转角解析公式。检验了基于AGASA实验数据在40EeV以上（高于GZK截止值）的各向异性和各向同性分布假设。我们表明，基于小尺度聚类分析，UHECR数据在GZK截止值以下与LIRG来源的相关性远好于各向同性假设。我们推导出给定独立事件在天空上发生的双重、三重和四重事件概率的解析公式。著名的AGASA UHE三重事件在天空上与距离70 Mpc内最亮的外星系红外源——Arp 299（NGC 3690 + IC 694）的merger星系高度相关。