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‣ Correlation of the highest-energy cosmic rays with the positions of nearby active galactic nuclei

ABRAHAM, J.; ABREU, P.; AGLIETTA, M.; AGUIRRE, C.; ALLARD, D.; ALLEKOTTE, I.; ALLEN, J.; ALLISON, P.; ALVAREZ-MUNIZ, J.; AMBROSIO, M.; ANCHORDOQUI, L.; ANDRINGA, S.; ANZALONE, A.; ARAMO, C.; ARGIRO, S.; ARISAKA, K.; ARMENGAUD, E.; ARNEODO, F.; ARQUEROS, F
Fonte: ELSEVIER SCIENCE BV Publicador: ELSEVIER SCIENCE BV
Tipo: Artigo de Revista Científica
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699.5629%
Data collected by the Pierre Auger Observatory provide evidence for anisotropy in the arrival directions of the cosmic rays with the highest-energies, which are correlated with the positions of relatively nearby active galactic nuclei (AGN) [Pierre Auger Collaboration, Science 318 (2007) 938]. The correlation has maximum significance for cosmic rays with energy greater than similar to 6 x 10(19) eV and AGN at a distance less than similar to 75 Mpc. We have confirmed the anisotropy at a confidence level of more than 99% through a test with parameters specified a priori, using an independent data set. The observed correlation is compatible with the hypothesis that cosmic rays with the highest-energies originate from extra-galactic sources close enough so that their flux is not significantly attenuated by interaction with the cosmic background radiation (the Greisen-Zatsepin-Kuz`min effect). The angular scale of the correlation observed is a few degrees, which suggests a predominantly light composition unless the magnetic fields are very weak outside the thin disk of our galaxy. Our present data do not identify AGN as the sources of cosmic rays unambiguously, and other candidate sources which are distributed as nearby AGN are not ruled out. We discuss the prospect of unequivocal identification of individual sources of the highest-energy cosmic rays within a few years of continued operation of the Pierre Auger Observatory. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

‣ ACTIVE GALACTIC NUCLEI: SOURCES FOR ULTRA HIGH ENERGY COSMIC RAYS

BIERMANN, P. L.; BECKER, J. K.; CARAMETE, L.; GERGELY, L.; MARIS, I. C.; MELI, A.; Souza, Vitor de; STANEV, T.
Fonte: WORLD SCIENTIFIC PUBL CO PTE LTD Publicador: WORLD SCIENTIFIC PUBL CO PTE LTD
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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697.4614%
Ultra high energy cosmic ray events presently show a spectrum, which we interpret here as galactic cosmic rays due to a starburst, in the radio galaxy Cen A which is pushed up in energy by the shock of a relativistic jet. The knee feature and the particles with energy immediately higher in galactic cosmic rays then turn into the bulk of ultra high energy cosmic rays. This entails that all ultra high energy cosmic rays are heavy nuclei. This picture is viable if the majority of the observed ultra high energy events come from the radio galaxy Cen A, and are scattered by intergalactic magnetic fields across much of the sky.

‣ Update on the correlation of the highest energy cosmic rays with nearby extragalactic matter

ABREU, P.; AGLIETTA, M.; AHN, E. J.; ALLARD, D.; ALLEKOTTE, I.; ALLEN, J.; CASTILLO, J. Alvarez; ALVAREZ-MUNIZ, J.; AMBROSIO, M.; AMINAEI, A.; ANCHORDOQUI, L.; ANDRINGA, S.; ANTICLC, T.; ANZALONE, A.; ARAMO, C.; ARGANDA, E.; ARISAKA, K.; ARQUEROS, F.; ASO
Fonte: ELSEVIER SCIENCE BV; AMSTERDAM Publicador: ELSEVIER SCIENCE BV; AMSTERDAM
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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694.8135%
Data collected by the Pierre Auger Observatory through 31 August 2007 showed evidence for anisotropy in the arrival directions of cosmic rays above the Greisen-Zatsepin-Kuz`min energy threshold, 6 x 10(19) eV. The anisotropy was measured by the fraction of arrival directions that are less than 3.1 degrees from the position of an active galactic nucleus within 75 Mpc (using the Veron-Cetty and Veron 12th catalog). An updated measurement of this fraction is reported here using the arrival directions of cosmic rays recorded above the same energy threshold through 31 December 2009. The number of arrival directions has increased from 27 to 69, allowing a more precise measurement. The correlating fraction is (38(-6)(+7))%, compared with 21% expected for isotropic cosmic rays. This is down from the early estimate of (69-(+11)(13))%. The enlarged set of arrival directions is examined also in relation to other populations of nearby extragalactic objects: galaxies in the 2 Microns All Sky Survey and active galactic nuclei detected in hard X-rays by the Swift Burst Alert Telescope. A celestial region around the position of the radiogalaxy Cen A has the largest excess of arrival directions relative to isotropic expectations. The 2-point autocorrelation function is shown for the enlarged set of arrival directions and compared to the isotropic expectation. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.; Comision Nacional de Energia Atomica...

‣ Propagação de raios cósmicos extragaláticos; Propagation of the extragalactic cosmic rays

Anjos, Rita de Cássia dos
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 26/06/2014 Português
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702.4174%
Recentemente, o Observatório Pierre Auger tem medido espectro de energia de Raios Cósmicos Ultra Energéticos (Ultra High Energy Cosmic Rays - UHECR) (E > 1019 eV) com grande acurácia. No entanto, o estudo de raios cósmicos ultra energéticos na Terra tem uma forte dependência do estudo de sua propagação no Universo. Neste trabalho, abordamos o estudo da propagação de raios cósmicos em diferentes aspectos. Núcleos em alta energia interagem com os campos de radiação no caminho da fonte à Terra. A interação mais importante é a fotodesintegração. Na primeira parte, implementamos de maneira analítica e numérica a solução da razão de fotodesintegração e fizemos uso da solução numérica em um programa de Monte Carlo. Mostramos soluções baseadas na parametrização das seções de choque por uma função Gaussiana e por uma função Lorenztiana. Comparamos nossos resultados com trabalhos prévios da literatura. O seguinte estudo mostrou que sob a hipótese de propagação quase-linear e utilizando várias distribuições de fontes no céu, a latitude do observatório: tem influência no fluxo total medido por um observatório; impõe um limite na capacidade de medida de anisotropia e tem um efeito negligenciável na medida do XMax. No terceiro estudo...

‣ Estudo de raios cósmicos com E> 1018eV do detector de superfície do Observatório Pierre Auger; Study of cosmic rays with E> 1018eV from Pierre Auger Observatory surface detector

Daniel Martelozo Consalter
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 19/06/2009 Português
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696.3213%
Os raios cósmicos de mais altas energias são hoje foco da atenção de muitos físicos ao redor do mundo.Estas partículas chegam a atingir energias acima 10 18 V,o equivalente a uma bola de baseball a 300 km/h,mas mecanismos de aceleração, propagação assim como a região onde são produzidos ainda são desconhecidos pela comunidade científica. Isso ocorre devido a dificuldade na detecção destas partículas, pois seu fluxo é baixíssimo: uma região com 1 km 2 de área é atingida por uma partícula por sr por ano. Este baixo fluxo obriga a construção de gigantescos experimentos como é o caso do Observatório Pierre Auger (OPA). Construído nos pampas argentinos, o OPA conta com 4 conjuntos de telescópios detectores de fluorecência atmosférica 1600 tanques detectores de radiação Cherenkov na água. A união das duas técnicas torna o Observatório Pierre Auger um detector híbrido. Este trabalho pode ser dividido em duas partes principais,sendo que a primeira consistiu no estudo do tanque Cherenkov instalado no Laboratório de Léptons da Universidade Estadual de Campinas, idêntico aos instalados no site do hemisfério Sul do Observatório Pierre Auger. Primeiramente finalizamos a instalação do detector, na qual instalamos novos componentes eletrônicos...

‣ Sinais de raios cósmicos em detectores de ondas gravitacionais; Signs of cosmic rays gravitational wave detectors

Denis Borgarelli Tavares
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 26/02/2010 Português
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695.8621%
Um dos fenômenos previstos por Einstein na dedução da relatividade geral foi a existência de pequenas perturbações da métrica que ele nomeou de ondas gravitacionais.Essas ondas ao atravessarem a matéria fazem com que a mesma oscile de acordo com a polarização da onda gravitacional.Esta é a única previsão importante da Relatividade Geral que ainda não foi comprovada completamente.O pequeno sinal gerado pela passagem de uma onda gravitacional em comparação com os ruídos existentes no sistema de detecção torna a sua detecção direta um dos principais desafios da ciência moderna.Neste trabalho estudamos o ruído gerado por raios cósmicos na antena gravitacional Mario Schenberg,localizada na cidade de São Paulo.Medidas do fluxo de múons e hádrons isolados realizadas no hemisfério norte foram utilizadas para calcular o fluxo esperado dessas partículas na cidade de São Paulo.O cálculo da energia depositada no detector de ondas gravitacionais pelos raios cósmicos foi realizado através de simulações de Monte arlo utilizando o Geant4.A passagem de múons e prótons,com diversas energias e alguns ângulos de incidência,pelo prédio e pela esfera ressonante da antena gravitacional,foi simulada.Desenvolvemos um modelo termo-acústico...

‣ Estudo de correlações angulares entre raios cósmicos de energias ultra-altas detectados pelo Observatório Pierre Auger; Study of angular correlations of ultra-high-energy cosmic rays detected by Pierre Auger Observatory

Camile Mendes Castilho
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/02/2013 Português
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701.98734%
Duas questões importantes no estudo da física de raios cósmicos são quais são as fontes astrofísicas dessas partículas e como é o campo magnético por elas atravessado. O Observatório Pierre Auger, localizado na província de Mendoza, na Argentina, é um experimento que tem como objetivo estudar raios cósmicos de altas energias (superior a 1 EeV). Entre os objetivos do observatório, está buscar possíveis fontes desses raios cósmicos e estudar o campo magnético por eles atravessado. Considerando que partículas ultra-energéticas sofrem deflexões em campos magnéticos que são inversamente proporcionais _as suas energias, espera-se que aquelas provenientes de uma mesma fonte cheguem á Terra com suas direções alinhadas sobre a esfera celeste e com desvios angulares satisfazendo essa dependência com a energia. Um grupo de raios cósmicos com suas direções e energias satisfazendo essas características é chamado de multipleto. Nesta dissertação, foram analisados 2196 raios cósmicos com energias acima de 20 EeV, detectados pelo Observatório Pierre Auger entre 1o de janeiro de 2004 e 22 de novembro de 2012, a _m de realizar uma busca por multipletos. Para encontrar estes multipletos, foi utilizado o Método da _Arvore de Extensão Mínima. Este método é utilizado para separar o conjunto de raios cósmicos em subconjuntos. Uma vez encontrados esses subconjuntos...

‣ Correlation of the highest-energy cosmic rays with the positions of nearby active galactic nuclei

ABRAHAM, J.; ABREU, P.; AGLIETTA, M.; AGUIRRE, C.; ALLARD, D.; ALLEKOTTE, I.; ALLEN, J.; ALLISON, P.; ALVAREZ-MUNIZ, J.; AMBROSIO, M.; ANCHORDOQUI, L.; ANDRINGA, S.; ANZALONE, A.; ARAMO, C.; ARGIRO, S.; ARISAKA, K.; ARMENGAUD, E.; ARNEODO, F.; ARQUEROS, F
Fonte: ELSEVIER SCIENCE BV Publicador: ELSEVIER SCIENCE BV
Tipo: Artigo de Revista Científica
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699.5629%
Data collected by the Pierre Auger Observatory provide evidence for anisotropy in the arrival directions of the cosmic rays with the highest-energies, which are correlated with the positions of relatively nearby active galactic nuclei (AGN) [Pierre Auger Collaboration, Science 318 (2007) 938]. The correlation has maximum significance for cosmic rays with energy greater than similar to 6 x 10(19) eV and AGN at a distance less than similar to 75 Mpc. We have confirmed the anisotropy at a confidence level of more than 99% through a test with parameters specified a priori, using an independent data set. The observed correlation is compatible with the hypothesis that cosmic rays with the highest-energies originate from extra-galactic sources close enough so that their flux is not significantly attenuated by interaction with the cosmic background radiation (the Greisen-Zatsepin-Kuz`min effect). The angular scale of the correlation observed is a few degrees, which suggests a predominantly light composition unless the magnetic fields are very weak outside the thin disk of our galaxy. Our present data do not identify AGN as the sources of cosmic rays unambiguously, and other candidate sources which are distributed as nearby AGN are not ruled out. We discuss the prospect of unequivocal identification of individual sources of the highest-energy cosmic rays within a few years of continued operation of the Pierre Auger Observatory. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

‣ Update on the correlation of the highest energy cosmic rays with nearby extragalactic matter

ABREU, P.; AGLIETTA, M.; AHN, E. J.; ALLARD, D.; ALLEKOTTE, I.; ALLEN, J.; CASTILLO, J. Alvarez; ALVAREZ-MUNIZ, J.; AMBROSIO, M.; AMINAEI, A.; ANCHORDOQUI, L.; ANDRINGA, S.; ANTICLC, T.; ANZALONE, A.; ARAMO, C.; ARGANDA, E.; ARISAKA, K.; ARQUEROS, F.; ASO
Fonte: ELSEVIER SCIENCE BV Publicador: ELSEVIER SCIENCE BV
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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694.8135%
Data collected by the Pierre Auger Observatory through 31 August 2007 showed evidence for anisotropy in the arrival directions of cosmic rays above the Greisen-Zatsepin-Kuz`min energy threshold, 6 x 10(19) eV. The anisotropy was measured by the fraction of arrival directions that are less than 3.1 degrees from the position of an active galactic nucleus within 75 Mpc (using the Veron-Cetty and Veron 12th catalog). An updated measurement of this fraction is reported here using the arrival directions of cosmic rays recorded above the same energy threshold through 31 December 2009. The number of arrival directions has increased from 27 to 69, allowing a more precise measurement. The correlating fraction is (38(-6)(+7))%, compared with 21% expected for isotropic cosmic rays. This is down from the early estimate of (69-(+11)(13))%. The enlarged set of arrival directions is examined also in relation to other populations of nearby extragalactic objects: galaxies in the 2 Microns All Sky Survey and active galactic nuclei detected in hard X-rays by the Swift Burst Alert Telescope. A celestial region around the position of the radiogalaxy Cen A has the largest excess of arrival directions relative to isotropic expectations. The 2-point autocorrelation function is shown for the enlarged set of arrival directions and compared to the isotropic expectation. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

‣ Modeling the gamma-ray emission produced by runaway cosmic rays in the Environment of RX J1713.7-3946

Casanova, S.; Jones, D.; Aharonian, F.; Fukui, Y.; Gabici, S.; Kawamura, A.; Onishi, T.; Rowell, G.; Sano, H.; Torii, K.; Yamamoto, H.
Fonte: Astronomical Soc Japan Publicador: Astronomical Soc Japan
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2010 Português
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699.61695%
Diffusive shock acceleration in supernova remnants is the most widely invoked paradigm to explain the Galactic cosmic ray spectrum. Cosmic rays escaping from supernova remnants diffuse into the interstellar medium and collide with the ambient atomic and molecular gas. From such collisions gamma-rays are created, which can possibly provide the first evidence of a parent population of runaway cosmic rays. We present model predictions for the GeV to TeV gamma-ray emission produced by the collisions of runaway cosmic rays with the gas in the surroundings of the shell-type supernova remnant RX J1713.7-3946. The spectral and spatial distributions of the emission, which depend upon the source age, the source injection history, the diffusion regime, and the distribution of the ambient gas, as mapped by the LAB and NANTEN surveys, are studied in detail. For the surrounding region of RX J1713-3946 in particular, we find out that it depends on the energy band one is observing whether one may observe startlingly different spectra or may not detect any enhanced emission with respect to the diffuse emission contributed by background cosmic rays. This result has important implications for current and future gamma-ray experiments.; Sabrina Casanova...

‣ Studies of X-Rays and cosmic rays of galactic origin.

Barnden, Leighton
Fonte: Universidade de Adelaide Publicador: Universidade de Adelaide
Tipo: Tese de Doutorado
Publicado em //1972 Português
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701.362%
This thesis discusses the results of research in two independent fields. Part A. presents an analysis of cosmic ray variations using techniques evolved from the calculation of cosmic ray trajectories in a spiral interplanetary magnetic field model, while Part B discusses the design, preparation and results of two rocket-borne X-ray astronomy experiments. The cosmic ray section divides into a consideration of galactic cosmic rays which (a) reach the Earth without being appreciably scattered, and (b) experience significant scattering eo-route to Earth. In category (a), for selected energies (> 50GeV) and for 24 times of day, asymptotic directions at the edge of the solar cavity are calculated in a 4-sector spiral interplanetary magnetic field model, for cosmic rays which arrive in the equatorial plane. These asymptotic directions are strongly dependent on the position of the Earth within the sector structure, and when used to derive the sidereal variations associated with a l-way and 2-way anisotropy in the galaxy, this dependence causes a 27 cycle/year (13.5 day period ) modulation in both the diurnal and semidiurnal variations. For a 1-way galactic anisotropy the diurnal and semi diurnal variations have approximately the same amplitude and the diurnal variation is further modulated at 1 and 2 cycles/year...

‣ Searches for large-scale anisotropy in the arrival directions of cosmic rays detected above energy of 10¹⁹ eV at the Pierre Auger Observatory and the Telescope Array; Searches for large-scale anisotropy in the arrival directions of cosmic rays detected above energy of 10(19) eV at the Pierre Auger Observatory and the Telescope Array

Aab, A.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Ahn, E.J.; Al Samarai, I.; Albuquerque, I.F.M.; Allekotte, I.; Allen, J.; Allison, P.; Almela, A.; Alvarez Castillo, J.; Alvarez-Muniz, J.; Batista, R.A.; Ambrosio, M.; Aminaei, A.; Anchordoqui, L.; Andringa, S.; Aramo, C
Fonte: American Astronomical Society Publicador: American Astronomical Society
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2014 Português
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696.3213%
Spherical harmonic moments are well-suited for capturing anisotropy at any scale in the flux of cosmic rays. An unambiguous measurement of the full set of spherical harmonic coefficients requires full-sky coverage. This can be achieved by combining data from observatories located in both the northern and southern hemispheres. To this end, a joint analysis using data recorded at the Telescope Array and the Pierre Auger Observatory above 1019 eV is presented in this work. The resulting multipolar expansion of the flux of cosmic rays allows us to perform a series of anisotropy searches, and in particular to report on the angular power spectrum of cosmic rays above 1019 eV. No significant deviation from isotropic expectations is found throughout the analyses performed. Upper limits on the amplitudes of the dipole and quadrupole moments are derived as a function of the direction in the sky, varying between 7% and 13% for the dipole and between 7% and 10% for a symmetric quadrupole.; A. Aab ... K. B. Barber ... R. W. Clay ... M. J. Cooper ... B. R. Dawson ... T. D. Grubb ... A. E. Herve ... G. C. Hill ... S. J. Saffi ... F. Sarazin ... J. Sorokin ... et al. The Pierre Auger Collaboration and The Telescope Array Collaboration

‣ Update on the correlation of the highest energy cosmic rays with nearby extragalactic matter

Pierre Auger Collaboration; Bueno Villar, Antonio; Garc??a G??mez, D.; Gasc??n Bravo, Alberto; Lozano Bah??lo, Julio; Navarro, J. L.; Navas, Sergio; Zamorano, Bruno
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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694.8135%
Data collected by the Pierre Auger Observatory through 31 August 2007 showed evidence for anisotropy in the arrival directions of cosmic rays above the Greisen???Zatsepin???Kuz???min energy threshold, 6 ?? 1019 eV. The anisotropy was measured by the fraction of arrival directions that are less than 3.1?? from the position of an active galactic nucleus within 75 Mpc (using the V??ron-Cetty and V??ron 12th catalog). An updated measurement of this fraction is reported here using the arrival directions of cosmic rays recorded above the same energy threshold through 31 December 2009. The number of arrival directions has increased from 27 to 69, allowing a more precise measurement. The correlating fraction is View the MathML source, compared with 21% expected for isotropic cosmic rays. This is down from the early estimate of View the MathML source. The enlarged set of arrival directions is examined also in relation to other populations of nearby extragalactic objects: galaxies in the 2 Microns All Sky Survey and active galactic nuclei detected in hard X-rays by the Swift Burst Alert Telescope. A celestial region around the position of the radiogalaxy Cen A has the largest excess of arrival directions relative to isotropic expectations. The 2-point autocorrelation function is shown for the enlarged set of arrival directions and compared to the isotropic expectation.

‣ A search for anisotropy in the arrival directions of ultra high energy cosmic rays recorded at the Pierre Auger Observatory

Abreu, P.; Aglietta, M.; Ahlers, M.; Ahn, E. J.; Albuquerque, Ivone Freire da Mota e; Allard, D.; Allekotte, I.; Allen, J.; Allison, P.; Almela, A.; Alvarez Castillo, J.; Alvarez-Muniz, J.; Ambrosio, M.; Aminaei, A.; Anchordoqui, L.; Andringa, S.; Antici'
Fonte: IOP PUBLISHING LTD; BRISTOL Publicador: IOP PUBLISHING LTD; BRISTOL
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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695.8621%
Observations of cosmic rays arrival directions made with the Pierre Auger Observatory have previously provided evidence of anisotropy at the 99% CL using the correlation of ultra high energy cosmic rays (UHECRs) with objects drawn from the Veron-Cetty Veron catalog. In this paper we report on the use of three catalog independent methods to search for anisotropy. The 2pt-L, 2pt+ and 3pt methods, each giving a different measure of self-clustering in arrival directions, were tested on mock cosmic ray data sets to study the impacts of sample size and magnetic smearing on their results, accounting for both angular and energy resolutions. If the sources of UHECRs follow the same large scale structure as ordinary galaxies in the local Universe and if UHECRs are deflected no more than a few degrees, a study of mock maps suggests that these three method can efficiently respond to the resulting anisotropy with a P-value = 1.0% or smaller with data sets as few as 100 events. using data taken from January 1, 2004 to July 31, 2010 we examined the 20, 30, ... , 110 highest energy events with a corresponding minimum energy threshold of about 49.3 EeV. The minimum P-values found were 13.5% using the 2pt-L method, 1.0% using the 2pt+ method and 1.1% using the 3pt method for the highest 100 energy events. In view of the multiple (correlated) scans performed on the data set...

‣ Estudo de anisotropias de UHECR's em dados do Observatório Pierre Auger; Study of anisotropies of cosmic rays in data from the Pierre Auger

Rogerio Menezes de Almeida
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 27/08/2009 Português
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698.3537%
Quase um século após o descobrimento da radiação cósmica, sua origem, composilção, mecanismos de aceleração e propagação pelo universo são ainda desconhecidos para a faixa de energia ultra-alta (E >~ 10 18 eV). O mistério torna-se ainda maior devido à supressão (corte GZK) no uxo dos raios cósmicos com energias E >~ 6 × 10 19 eV, devido à interação destas partículas com a radiação cósmica de fundo, previsto há cerca de 40 anos. Assim, espera-se que os raios cósmicos com energia acima deste limiar sejam provenientes de fontes distantes em até ~ 200 Mpc. Uma vez que nosso universo local é bastante heterogêneo e a rigidez magnética destas partículas é bastante elevada, espera-se que a distribuição das direções de chegada dos raios cósmicos de energia ultra-alta possa ser correlacionada com as direções de suas fontes, refletindo a anisotropia do universo local. Neste sentido, estudos de anisotropias nas direções de chegadas de tais partículas desempenham papel crucial na investigação da radiação cósmica e compreensão do universo. Este trabalho dedica-se ao estudo de anisotropias de pequena e larga escalas. No primeiro caso, procuramos UHECR?s correlacionados com o surto gigante de radiação gama emitido pelo SGR 1806-20 em dezembro de 2004. Outro caso estudado é a análise de direções da esfera celeste com excessos de raios gama com significâncias estatísticas maiores que 4s...

‣ O campo magnético da Via Láctea e a composição química dos raios cósmicos detectados no Observatório Pierre Auger; The Milky Way's magnetic field and the chemical composition of the cosmic rays detected at the Pierre Auger Observatory

Daniel Pakk Selmi-Dei
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 02/02/2012 Português
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696.7544%
Esta tese apresenta um estudo das deflexões nas trajetórias de raios cósmicos com energia ultra-alta (> 1018 eV) devido à sua propagação pelo campo magnético da Via Láctea. Partindo de dados coletados no Observatório Pierre Auger, localizado na Argentina, a técnica do backtracking foi aplicada sob diversas hipóteses relativas à carga elétrica do núcleo primário. Uma situação histórica é feita desde a época da descoberta da radiação cósmica até as últimas técnicas de detecção desenvolvidas por Pierre Auger, descobridor dos chuveiros atmosféricos extensos. A natureza das cascatas é descrita para o entendimento de como direções de chegada e energias são inferidas através dos experimentos de hoje. Alguns detalhes do espectro do uxo de raios cósmicos nas energias mais altas são expostos. As metodologias relativas aos telescópios de uorescência e ao arranjo de superfície, empregados no Observatório Auger, são introduzidas. É estabelecida uma relação entre ambas as técnicas de detecção e alguns resultados importantes, obtidos nos últimos anos pela Colaboração Auger, são apresentados. É feita uma descrição da dinâmica de campos magnéticos em plasmas astrofísicos e de dados observacionais da rotação de Faraday para embasar a escolha dos modelos de campo magnético galácticos. A magnetohidrodinâmica também é usada para explicar por que é interessante considerar certos objetos aceleradores candidatos a fontes de raios cósmicos. A distribuição de matéria na Via Láctea é então caracterizada em relação aos dados de evolução estelar e passa a ser assumida a hipótese de que a nucleossíntese elementar ocorre de modo semelhante em outras galáxias. Em seguida...

‣ A search for anisotropy in the arrival directions of ultra high energy cosmic rays recorded at the Pierre Auger Observatory

Abreu, P.; Aglietta, M.; Ahlers, M.; Ahn, E. J.; Albuquerque, I. F. M.; Allard, D.; Allekotte, I.; Allen, J.; Allison, P.; Almela, A.; Alvarez Castillo, J.; Alvarez-Muniz, J.; Ambrosio, M.; Aminaei, A.; Anchordoqui, L.; Andringa, S.; Antici'c, T.; Aramo,
Fonte: IOP Publishing Ltd; Bristol Publicador: IOP Publishing Ltd; Bristol
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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695.8621%
Observations of cosmic rays arrival directions made with the Pierre Auger Observatory have previously provided evidence of anisotropy at the 99% CL using the correlation of ultra high energy cosmic rays (UHECRs) with objects drawn from the Veron-Cetty Veron catalog. In this paper we report on the use of three catalog independent methods to search for anisotropy. The 2pt-L, 2pt+ and 3pt methods, each giving a different measure of self-clustering in arrival directions, were tested on mock cosmic ray data sets to study the impacts of sample size and magnetic smearing on their results, accounting for both angular and energy resolutions. If the sources of UHECRs follow the same large scale structure as ordinary galaxies in the local Universe and if UHECRs are deflected no more than a few degrees, a study of mock maps suggests that these three method can efficiently respond to the resulting anisotropy with a P-value = 1.0% or smaller with data sets as few as 100 events. using data taken from January 1, 2004 to July 31, 2010 we examined the 20, 30, ... , 110 highest energy events with a corresponding minimum energy threshold of about 49.3 EeV. The minimum P-values found were 13.5% using the 2pt-L method, 1.0% using the 2pt+ method and 1.1% using the 3pt method for the highest 100 energy events. In view of the multiple (correlated) scans performed on the data set...

‣ Estudio de rayos cósmicos de muy alta energía con AMIGA, una extensión del Observatorio Pierre Auger: detectores de superficie y contadores de muones para estudiar la composición, dirección de arribo y espectro de los rayos cósmicos; Study of ultra high energy cosmic rays with AMIGA, an extension of the Pierre Auger Observatory: surface detectors and muon counter tu study the composition, the arrival direction and spectrum of the cosmic rays

Sidelnik, Iván Pedro
Fonte: Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires Publicador: Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Tipo: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis; tesis doctoral; info:eu-repo/semantics/publishedVersion Formato: application/pdf
Publicado em //2012 Português
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702.5765%
Los rayos cósmicos son partículas que llegan a nuestro planeta desde el espacio exterior, con energías comprendidas entre 109 eV y 1020 eV, siendo los más energéticos un gran enigma, ya que no conocemos cuales son sus fuentes, su composición química ni cómo son acelerados. El Observatorio Pierre Auger (PAO) fue dise~nado y construido para estudiar los rayos cósmicos a energías mayores de 1018 eV. El mismo se encuentra en la zona de Pampa Amarilla, próximo a la ciudad de Malargüe, en la provincia de Mendoza. Su tamaño gigante de aproximadamente 3000 km2 y el concepto híbrido de detección, proporcionado por detectores de superficie y de fluorescencia atmosférica, confieren al PAO capacidad suficiente para evaluar el espectro de energía, direcciones de arribo y composición química de los rayos cósmicos. Estos observables son los más importantes y el PAO los mide con altísima resolución y una estadística sin precedentes, utilizando las lluvias atmosféricas extensas que estos generan cuando ingresan a la atmósfera. Para bajar la energía umbral de detección del PAO a valores de 1017 eV, distintas extensiones fueron elaboradas en los últimos años. Uno de estos proyectos es Auger Muons and Infill for the Ground Array (AMIGA)...

‣ Interpretation of radio continuum and molecular line observations of Sgr B2: Free-free and synchrotron emission, and implications for cosmic rays

Protheroe, Raymond; Ott, Juergen; Ekers, Ronald D; Jones, D I; Crocker, Roland
Fonte: Blackwell Publishing Ltd Publicador: Blackwell Publishing Ltd
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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Recent ammonia (1,1) inversion line data on the Galactic star-forming region Sgr B2 show that the column density is consistent with a radial Gaussian density profile with a standard deviation of 2.75 pc. Deriving a formula for the virial mass of spherical Gaussian clouds, we obtain Mvir = 1.9 × 106 M⊙ for Sgr B2. For this matter distribution, a reasonable magnetic field and an impinging flux of cosmic rays of solar neighbourhood intensity, we predict the expected synchrotron emission from the Sgr B2 giant molecular cloud due to secondary electrons and positrons resulting from cosmic-ray interactions, including effects of losses due to pion production collisions during diffusive propagation into the cloud complex. We assemble radio-continuum data at frequencies between 330 MHz and 230 GHz. From the spectral-energy distribution, the emission appears to be thermal at all frequencies. Before using these data to constrain the predicted synchrotron flux, we first model the spectrum as free-free emission from the known ultra compact H ii regions plus emission from an envelope or wind with a radial-density gradient, and obtain an excellent fit. We thus find the spectrum at all frequencies to be dominated by thermal emission, and this severely constrains the possible synchrotron emission by secondary electrons to quite low-flux levels. The absence of a significant contribution by secondary electrons is almost certainly due to multi-GeV energy cosmic rays being unable to penetrate far into giant molecular clouds. This would also explain why 100 MeV-GeV gamma-rays (from neutral pion decay or bremsstrahlung by secondary electrons) were not observed from Sgr B2 by the EGRET instrument on the Compton Gamma Ray Observatory...

‣ Air shower array at the university of Puebla for the study of cosmic rays

Cotzomi,J.; Martínez,O.; Moreno,E.; Salazar,H.; Villaseñor,L.
Fonte: Sociedad Mexicana de Física Publicador: Sociedad Mexicana de Física
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2005 Português
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We describe the design and performance of an extensive air shower detector array built in the Campus of the University of Puebla (located at 19°N, 90°W, 800 g/cm²) to measure the energy and arrival direction of primary cosmic rays with energies around 10(15) eV, known as the knee of the cosmic ray spectrum. The array consists of 18 liquid scintillator detectors (12 in the first stage), and 3 water Cherenkov detectors (one of 10 m² cross section and two smaller ones of 1.86 m² cross section), distributed in a square grid with a detector spacing of 20 m over an area of 4000 m². In this paper, we discuss the calibration and stability of the array and report on preliminary measurements of the arrival directions and energies of cosmic ray showers detected with the first stage of the array consisting of 12 liquid scintillator and 3 water Cherenkov detectors. Our results show that the array is efficient in detecting primary cosmic rays with energies in the range of 10(14) to 10(16) eV, with an angular resolution lower than 5.5° for zenithal angles in the range of 20° to 60°. We also point out that the capability of water Cherenkov detectors to separate electromagnetic from muon components of extensive air showers. Finally we remark that this facility is also used to train students interested in the field of cosmic rays.