结构化、磁化宇宙中超高能原子核的传播

我们比较了铁核和质子在具有源分布和磁场分布的结构化宇宙中的传播，这些分布来自大尺度结构模拟，源密度约为 10^(-5) Mpc^(-3)。考虑到所有相关的宇宙射线相互作用，包括光子破碎和次生产物的传播。铁注入预测的光谱形状与质子注入不同，与低于约 30 EeV 处的现有数据不符。因此，必须有轻质子或质子在这些能量处贡献。然而，在更高能量处，现有数据与纯铁注入相符，其光谱指数介于 2 与 2.4 之间。这允许在约 100 EeV 处显著恢复光谱，尤其是在大偏转情况下。该能量范围还预测出现显著的自相关和各向异性，以及相当程度的宇宙波动。原子质量 A 在不同情景之间会有显著波动。在 60 EeV 以下，如果观测到的 A > 35，磁场对传播的影响必须可以忽略。在最高能量处，观察到的通量将由仅少数源主导，其位置即使在磁场重要的情况下，也可通过下一代实验确定到 10-20 度。