利用 IceCube、IceTop 和 AMANDA 观测 TeV-PeV 宇宙射线各向异性

研究 TeV-PeV 能区的宇宙射线各向异性可为我们银河系邻近区域宇宙射线的起源和传播提供线索。由于观测到的各向异性非常小，低于千分之一水平，因此需要大量的事件数据才能对其进行充分详细的表征。在过去六年中，IceCube 天文台收集了 1500 亿个宇宙射线诱发的μ子事件。这一庞大的数据样本使得在南半球探测到低至 10$^{-5}$ 水平的各向异性成为可能，其原初能量超过 10 TeV。观测到的各向异性并非简单的偶极子，但可描述为由球谐展开的多极分量组成，精度约为 10$^{\circ}$。在高于 100 TeV 时，观测到宇宙射线到达分布的拓扑结构发生了变化。IceTop 空气簇射阵列在高于 300 TeV 时收集的数据证实了直至 PeV 能标的观测结果。此外，加入 2000 年至 2007 年间运行的 AMANDA 中微子望远镜所收集的数据，使我们能够搜索观测到的 TeV 各向异性的时间变化。