揭示超高能宇宙线源结构分布的探索

我们探讨了在不久的将来对超高能宇宙线（UHECRs）的观测能否揭示其局地源分布，如果其起源为天体物理实体，则该分布将反映观测到的局地结构。为了探讨这一可能性，我们计算了 UHE 质子的到达分布，并考虑了它们在星系际空间中的传播过程，即能量损失和河外磁场（EGMF）的偏转。为了进行真实模拟，我们构建并采用了一个结构化 EGMF 和 UHECR 源分布模型，重现了银河系周围实际观测到的局地结构。利用相关系数将到达分布与其源分布进行了统计比较。我们特别发现，$10^{19.8}$eV 以上的 UHECR 是解读 100 Mpc 以内源分布的最佳指示器，在合理的 EGMF 强度和源数密度下，全天探测约 500 个事件即可揭示 UHE 宇宙的局地结构。Pierre Auger Observatory 五年的观测即可探测到该数量的事件。