Article : Directions d’arrivée des rayons cosmiques au-dessus de 32 EeV provenant de la phase 1 de l’Observatoire Pierre Auger

Carte du flux aux énergies supérieures à 40 EeV avec un lissage à échelle angulaire de 25° en coordonnées Galactiques. Le plan supergalactique est représenté par une ligne grise. La zone blanche est en dehors du champ de vue de l’Observatoire Pierre Auger.

The Astrophysical Journal publie le 2022-08-24 un article de la collaboration Pierre Auger, dirigé par Jonathan Biteau (IJCLab) et Lorenzo Caccianiga (INFN Milano, Italie). Ce travail compile les énergies et les directions d’arrivée de tous les événements détectés par le plus grand observatoire de rayons cosmiques jamais construit sur une période de 17 ans, et les rend accessibles au public avec le logiciel d’analyse. Des analyses indépendantes et dépendantes du modèle confirment la preuve d’un excès dans la région du Centaure, qui devrait atteindre le niveau de significativité de 5σ d’ici la fin de 2025 (± 2 ans). La question de savoir si les galaxies actives ou à formation d’étoiles sont responsables de cet excès reste ouverte.

Chapô

Une gamme d’énergie prometteuse pour identifier une corrélation angulaire entre les rayons cosmiques d’origine extragalactique et leurs sources se situe aux plus hautes énergies, au-dessus de quelques dizaines d’EeV (1 EeV = 10¹⁸ eV). Bien que le flux de ces particules soit extrêmement faible, la surface de ~3000 km² couverte à l’Observatoire Pierre Auger, et la période de prise de données de 17 ans de la phase 1 de ses opérations, nous ont permis de mesurer les directions d’arrivée de plus de 2600 rayons cosmiques d’ultra-haute énergie au-dessus de 32 EeV. Nous publions cet ensemble de données, le plus grand disponible à de telles énergies à partir d’une exposition intégrée de 122 000 km² sr an, et y recherchons des anisotropies sur les 3,4π stéradians couverts par l’Observatoire. La preuve d’une déviation en excès à l’isotropie à échelle angulaire intermédiaire, avec un étalement gaussien de ~15° ou un rayon de profil chapeau de ~25°, est obtenue avec un niveau de significativité de 4σ pour les énergies de rayons cosmiques supérieures à ~40 EeV.