来自巨星系议会的超高能宇宙线回声

近期对能量 $\gtrsim$ 40 EeV 的 UHECR 数据的各向异性研究，揭示了其角分布与河外本地结构（具体而言与本地星暴星系或 AGN）之间的关联。利用考虑光致裂变过程的蒙特卡洛模拟，我们进一步探索了一个框架：这些 UHECR 由半人马座 A 在近期一次强烈爆发中加速，随后被与本地“巨星系议会”河外结构相关的磁场散射。我们发现，观测到的中等尺度各向异性可由巨星系议会结构对来自位于半人马座 A 处单一源的 UHECR 初始爆发施加的响应函数来解释。这些本地结构的存在在初始脉冲后产生了 UHECR 的“回声”以及聚焦效应。最强的回声波滞后约 $\sim$ 20 Myr，与巨型半人马座 A 瓣中同步辐射电子的年龄相当。通过考量直接波与回声波组分的成分，我们发现轻成分（1$<\ln A<$1.5）在天空中的分布为利用 Auger prime 等未来设施检验回声模型提供了令人振奋的前景。我们的结果表明，UHECR 原子核作为“成分时钟”在探测本地源传播情景方面具有潜力。