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活动星系核与超高能宇宙射线相关性的统计分析

高能天体物理现象 2011-03-18 v3

摘要

我们发展了用于比较两组宇宙射线到达方向的统计方法,该方法将到达方向的二维分布约化为一维分布,从而可以应用标准的一维Kolmogorov-Smirnov检验。然后,我们将这些方法应用于分析由皮埃尔·奥格天文台(PAO)和明野巨型大气簇射阵列(AGASA)观测到的能量高于5.7×10195.7\times10^{19} eV的超高能宇宙射线(UHECR)与距离100 Mpc内的活动星系核(AGN)之间的相关性。为了进行统计检验,我们建立了一个简单的AGN作为UHECR源的模型,其中观测到的UHECR的一定比例来自选定距离内的AGN,假设所有AGN具有相同的亮度和UHECR的弥散角,而剩余部分来自各向同性的背景贡献。对于PAO数据,我们的方法不仅排除了观测到的UHECR是简单各向同性分布的假设,也排除了它们完全来自所选AGN的假设。但是,通过背景贡献或大的弥散效应加入适当数量的各向同性成分,会极大地改善相关性,并使AGN作为UHECR源的假设变得可行。我们还指出,将AGN限制在40-60 Mpc的距离区间内,恰好可以在没有明显各向同性成分和大的弥散效应的情况下产生良好的相关性。对于AGASA数据,我们没有发现其与AGN有任何显著的相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.1009.2284,
  title  = {Statistical Analysis of the Correlation between Active Galactic Nuclei and Ultra-High Energy Cosmic Rays},
  author = {Hang Bae Kim and Jihyun Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1009.2284},
  year   = {2011}
}

备注

18 pages, 9 figures, a version published in JCAP