A SEARCH FOR POINT SOURCES OF EeV PHOTONS

被引:30
作者
Aab, A. [1 ]
Abreu, P. [2 ,3 ]
Aglietta, M. [4 ,5 ]
Ahlers, M. [6 ]
Ahn, E. J. [7 ]
Al Samarai, I. [8 ]
Albuquerque, I. F. M. [9 ]
Allekotte, I. [10 ,11 ]
Allen, J. [12 ]
Allison, P. [13 ]
Almela, A. [14 ,15 ]
Castillo, J. Alvarez [16 ]
Alvarez-Muniz, J. [17 ]
Batista, R. Alves [18 ]
Ambrosio, M. [19 ,20 ]
Aminaei, A. [21 ]
Anchordoqui, L. [22 ,23 ]
Andringa, S. [2 ,3 ]
Aramo, C. [19 ,20 ]
Arqueros, F. [24 ]
Asorey, H. [10 ,11 ]
Assis, P. [2 ,3 ]
Aublin, J. [25 ,26 ]
Ave, M. [17 ]
Avenier, M. [27 ]
Avila, G. [28 ,29 ]
Badescu, A. M. [30 ]
Barber, K. B. [31 ]
Baeuml, J. [32 ]
Baus, C. [32 ]
Beatty, J. J. [13 ]
Becker, K. H. [33 ]
Bellido, J. A. [31 ]
Berat, C. [27 ]
Bertou, X. [10 ,11 ]
Biermann, P. L. [34 ]
Billoir, P. [25 ,26 ]
Blanco, F. [24 ]
Blanco, M. [25 ,26 ]
Bleve, C. [33 ]
Bluemer, H. [32 ,35 ]
Bohacova, M. [36 ]
Boncioli, D. [37 ]
Bonifazi, C. [38 ]
Bonino, R. [4 ,5 ]
Borodai, N. [39 ]
Brack, J. [40 ]
Brancus, I. [41 ]
Brogueira, P. [2 ,3 ]
Brown, W. C. [42 ]
机构
[1] Univ Siegen, D-57068 Siegen, Germany
[2] Univ Lisbon, Lab Instrumentacao & Fis Expt Particulas LIP, Lisbon, Portugal
[3] Univ Lisbon, Inst Super Tecn, Lisbon, Portugal
[4] Univ Turin, Osservatorio Astronfis Torino INAF, Turin, Italy
[5] Sezione Ist Nazl Fis Nucl, Turin, Italy
[6] Univ Wisconsin, Madison, WI USA
[7] Fermilab Natl Accelerator Lab, Batavia, IL USA
[8] Univ Paris 11, CNRS, Inst Phys Nucl Orsay, IN2P3, F-91405 Orsay, France
[9] Univ Sao Paulo, Inst Fis, BR-01498 Sao Paulo, Brazil
[10] Ctr Atom Bariloche, San Carlos De Bariloche, Rio Negro, Argentina
[11] Inst Balseiro CNEA UNCuyo CONICET, San Carlos De Bariloche, Rio Negro, Argentina
[12] NYU, New York, NY USA
[13] Ohio State Univ, Columbus, OH 43210 USA
[14] Univ Tecnol Nacl, Fac Reg Buenos Aires, Buenos Aires, DF, Argentina
[15] Consejo Nacl Invest Cient & Tecn, Inst Tecnol Detecc & Astroparticulas, CNEA, CNEA,UNSAM, RA-1033 Buenos Aires, DF, Argentina
[16] Univ Nacl Autonoma Mexico, Mexico City 04510, DF, Mexico
[17] Univ Santiago de Compostela, Santiago De Compostela, Spain
[18] Univ Hamburg, Hamburg, Germany
[19] Univ Naples Federico II, Naples, Italy
[20] Sezione Ist Nazl Fis Nucl, Naples, Italy
[21] Radboud Univ Nijmegen, IMAPP, NL-6525 ED Nijmegen, Netherlands
[22] Univ Wisconsin, Milwaukee, WI 53201 USA
[23] CUNY, Lehman Coll, Dept Phys & Astron, New York, NY USA
[24] Univ Complutense Madrid, Madrid, Spain
[25] Univ Paris 06, Lab Phys Nucl & Hautes Energies LPNHE, Paris, France
[26] Univ Paris 07, CNRS, IN2P3, Paris, France
[27] Univ Grenoble Alpes, Lab Phys Subatom & Cosmol LPSC, CNRS, IN2P3, Grenoble, France
[28] Observ Pierre Auger, Malargue, Argentina
[29] Comis Nacl Energia Atom, Malargue, Argentina
[30] Univ Politehn Bucuresti, Bucharest, Romania
[31] Univ Adelaide, Adelaide, SA, Australia
[32] Karlsruhe Inst Technol, Inst Expt Kernphys IEKP, D-76021 Karlsruhe, Germany
[33] Berg Univ Wuppertal, Wuppertal, Germany
[34] Max Planck Inst Radioastron, D-53121 Bonn, Germany
[35] Karlsruhe Inst Technol, Inst Kernphys, D-76021 Karlsruhe, Germany
[36] Acad Sci Czech Republ, Inst Phys, Prague, Czech Republic
[37] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazl Gran Sasso, Laquila, Italy
[38] Univ Fed Rio de Janeiro, Inst Fis, Rio De Janeiro, Brazil
[39] Inst Nucl Phys PAN, Krakow, Poland
[40] Colorado State Univ, Ft Collins, CO 80523 USA
[41] Horia Hulubei Natl Inst Phys & Nucl Engn, Bucharest, Romania
[42] Colorado State Univ, Pueblo, CO USA
[43] Univ Granada, Granada, Spain
[44] CAFPE, Granada, Spain
[45] Ctr Invest & Estudios Avanzados, IPN, CINVESTAV, Mexico City, DF, Mexico
[46] Penn State Univ, University Pk, PA 16802 USA
[47] Univ Milan, Milan, Italy
[48] Sezione Ist Nazl Fis Nucl, Milan, Italy
[49] Univ Roma Tor Vergata, I-00173 Rome, Italy
[50] Sezione Ist Nazl Fis Nucl, Rome, Italy
基金
美国国家科学基金会; 巴西圣保罗研究基金会; 澳大利亚研究理事会;
关键词
astroparticle physics; cosmic rays; methods: data analysis; GAMMA-RAYS; ENERGY; FRAMEWORK;
D O I
10.1088/0004-637X/789/2/160
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
Measurements of air showers made using the hybrid technique developed with the fluorescence and surface detectors of the Pierre Auger Observatory allow a sensitive search for point sources of EeV photons anywhere in the exposed sky. A multivariate analysis reduces the background of hadronic cosmic rays. The search is sensitive to a declination band from -85 degrees to +20 degrees, in an energy range from 10(17.3) eV to 10(18.5) eV. No photon point source has been detected. An upper limit on the photon flux has been derived for every direction. The mean value of the energy flux limit that results from this, assuming a photon spectral index of -2, is 0.06 eV cm(-2) s(-1), and no celestial direction exceeds 0.25 eV cm(-2) s(-1). These upper limits constrain scenarios in which EeV cosmic ray protons are emitted by non-transient sources in the Galaxy.
引用
收藏
页数:12
相关论文
共 55 条
[1]   Upper limit on the cosmic-ray photon flux above 1019 eV using the surface detector of the Pierre Auger Observatory [J].
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. ;
Asch, T. ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Atulugama, B. S. ;
Aublin, J. ;
Ave, M. ;
Avila, G. ;
Baecker, T. ;
Badagnani, D. ;
Barbosa, A. F. ;
Barnhill, D. ;
Barroso, S. L. C. ;
Bauleo, P. ;
Beatty, J. J. ;
Beau, T. ;
Becker, B. R. ;
Becker, K. H. ;
Bellido, J. A. ;
BenZvi, S. ;
Berat, C. ;
Bergmann, T. ;
Bernardini, P. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Billoir, P. ;
Blanch-Bigas, O. ;
Blanco, F. ;
Blasi, P. ;
Bleve, C. ;
Biuemer, H. ;
Bohacova, M. .
ASTROPARTICLE PHYSICS, 2008, 29 (04) :243-256
[2]   An upper limit to the photon fraction in cosmic rays above 1019 eV from the Pierre Auger Observatory [J].
Abraham, J. ;
Aglietta, M. ;
Aguirre, C. ;
Allard, D. ;
Allekotte, I. ;
Allison, P. ;
Alvarez, C. ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Ambrosio, M. ;
Anchordoqui, L. ;
Anjos, J. C. ;
Aramo, C. ;
Arisaka, K. ;
Armengaud, E. ;
Arneodo, F. ;
Arqueros, F. ;
Asch, T. ;
Asorey, H. ;
Atulugama, B. S. ;
Aublin, J. ;
Ave, M. ;
Avila, G. ;
Bacelar, J. ;
Baecker, T. ;
Badagnani, D. ;
Barbosa, A. F. ;
Barbosa, H. M. J. ;
Barkhausen, M. ;
Barnhill, D. ;
Barroso, S. L. C. ;
Bauleo, P. ;
Beatty, J. ;
Beau, T. ;
Becker, B. R. ;
Becker, K. H. ;
Bellido, J. A. ;
BenZvi, S. ;
Berat, C. ;
Bergmann, T. ;
Bernardini, P. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Billoir, P. ;
Blanch-Bigas, O. ;
Blanco, F. ;
Blasi, P. ;
Bleve, C. ;
Bluemer, H. ;
Boghrat, P. ;
Bohacova, M. .
ASTROPARTICLE PHYSICS, 2007, 27 (2-3) :155-168
[3]   Trigger and aperture of the surface detector array of the Pierre Auger Observatory [J].
Abraham, J. ;
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Ahn, E. J. ;
Allard, D. ;
Allekotte, I. ;
Allen, J. ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Ambrosio, M. ;
Anchordoqui, L. ;
Andringa, S. ;
Anticic, T. ;
Anzalone, A. ;
Aramo, C. ;
Arganda, E. ;
Arisaka, K. ;
Arqueros, F. ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Aublin, J. ;
Ave, M. ;
Avila, G. ;
Baecker, T. ;
Badagnani, D. ;
Balzer, M. ;
Barber, K. B. ;
Barbosa, A. F. ;
Barroso, S. L. C. ;
Baughman, B. ;
Bauleo, P. ;
Beatty, J. J. ;
Becker, B. R. ;
Becker, K. H. ;
Belletoile, A. ;
Bellido, J. A. ;
BenZvi, S. ;
Berat, C. ;
Bergmann, T. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Billoir, P. ;
Blanch-Bigas, O. ;
Blanco, F. ;
Blanco, M. ;
Bleve, C. ;
Bluemer, H. ;
Bohacova, M. ;
Boncioli, D. ;
Bonifazi, C. ;
Bonino, R. .
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2010, 613 (01) :29-39
[4]   Measurement of the energy spectrum of cosmic rays above 1018 eV using the Pierre Auger Observatory [J].
Abraham, J. ;
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Ahn, E. J. ;
Allard, D. ;
Allen, J. ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Ambrosio, M. ;
Anchordoqui, L. ;
Andringa, S. ;
Anticic, T. ;
Anzalone, A. ;
Aramo, C. ;
Arganda, E. ;
Arisaka, K. ;
Arqueros, F. ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Aublin, J. ;
Ave, M. ;
Avila, G. ;
Baecker, T. ;
Badagnani, D. ;
Balzer, M. ;
Barber, K. B. ;
Barbosa, A. F. ;
Barroso, S. L. C. ;
Baughman, B. ;
Bauleo, P. ;
Beatty, J. J. ;
Becker, B. R. ;
Becker, K. H. ;
Belletoile, A. ;
Bellido, J. A. ;
BenZvi, S. ;
Berat, C. ;
Bergmann, T. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Billoir, P. ;
Blanch-Bigas, O. ;
Blanco, F. ;
Blanco, M. ;
Bleve, C. ;
Bluemer, H. ;
Bohacova, M. ;
Boncioli, D. ;
Bonifazi, C. ;
Bonino, R. ;
Borodai, N. .
PHYSICS LETTERS B, 2010, 685 (4-5) :239-246
[5]   Upper limit on the cosmic-ray photon fraction at EeV energies from the Pierre Auger Observatory [J].
Abraham, J. ;
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Aguirre, C. ;
Ahn, E. J. ;
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. ;
Arneodo, F. ;
Arqueros, F. ;
Asch, T. ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Aublin, J. ;
Ave, M. ;
Avila, G. ;
Baecker, T. ;
Badagnani, D. ;
Barber, K. B. ;
Barbosa, A. F. ;
Barroso, S. L. C. ;
Baughman, B. ;
Bauleo, P. ;
Beatty, J. J. ;
Beau, T. ;
Becker, B. R. ;
Becker, K. H. ;
Belletoile, A. ;
Bellido, J. A. ;
BenZvi, S. ;
Berat, C. ;
Bernardini, P. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Billoir, P. ;
Blanch-Bigas, O. ;
Blanco, F. ;
Bleve, C. ;
Bluemer, H. ;
Bohacova, M. ;
Bonifazi, C. .
ASTROPARTICLE PHYSICS, 2009, 31 (06) :399-406
[6]   Properties and performance of the prototype instrument for the Pierre Auger Observatory [J].
Abraham, J ;
Aglietta, M ;
Aguirre, IC ;
Albrow, M ;
Allard, D ;
Allekotte, I ;
Allison, P ;
Muñiz, JA ;
do Amaral, MG ;
Ambrosio, M ;
Anchordoqui, L ;
Andrews, R ;
Anguiano, M ;
dos Anjos, JC ;
Aramo, C ;
Argiro, S ;
Ariska, K ;
Arteaga, JC ;
Atulugama, S ;
Ave, M ;
Avila, G ;
Baggio, R ;
Bai, X ;
Barbosa, AF ;
Barbosa, HMJ ;
Barnhill, D ;
Barroso, SLC ;
Bauleo, P ;
Beatty, J ;
Beau, T ;
Becker, KH ;
Bellido, JA ;
Bello, P ;
Bergmann, T ;
Berman, E ;
Bertou, X ;
Biermann, P ;
Billoir, P ;
Biral, R ;
Bluemer, H ;
Bohacova, M ;
Bollmann, E ;
Bonifazi, C ;
Boratav, M ;
Boselli, A ;
Brack, J ;
Brunet, JM ;
Bui-Duc, H ;
Cabrera, V ;
Camin, DV .
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2004, 523 (1-2) :50-95
[7]   The fluorescence detector of the Pierre Auger Observatory [J].
Abrahams, J. ;
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Aguirre, C. ;
Ahn, E. J. ;
Allard, D. ;
Allekotte, I. ;
Allen, J. ;
Allison, P. ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Ambrosio, M. ;
Anchordoqui, L. ;
Andringa, S. ;
Anzalone, A. ;
Aramo, C. ;
Arganda, E. ;
Argiro, S. ;
Arisaka, K. ;
Arneodo, F. ;
Arqueros, F. ;
Asch, T. ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Aublin, J. ;
Ave, M. ;
Avila, G. ;
Bacher, A. ;
Baecker, T. ;
Badagnani, D. ;
Barber, K. B. ;
Barbosa, A. F. ;
Barbosa, H. J. M. ;
Barenthien, N. ;
Barroso, S. L. C. ;
Baughman, B. ;
Bauleo, P. ;
Beatty, J. J. ;
Beau, T. ;
Becker, B. R. ;
Becker, K. H. ;
Belletoile, A. ;
Bellido, J. A. ;
BenZvi, S. ;
Berat, C. ;
Bernardini, P. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Billoir, P. ;
Blanch-Bigas, O. ;
Blanco, F. .
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2010, 620 (2-3) :227-251
[8]   Interpretation of the depths of maximum of extensive air showers measured by the Pierre Auger Observatory [J].
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Ahlers, M. ;
Ahn, E. J. ;
Albuquerque, I. F. M. ;
Allekotte, I. ;
Allen, J. ;
Allison, P. ;
Almela, A. ;
Alvarez Castillo, J. ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Alves Batista, R. ;
Ambrosio, M. ;
Aminaei, A. ;
Anchordoqui, L. ;
Andringa, S. ;
Anticic, T. ;
Aramo, C. ;
Arqueros, F. ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Aublin, J. ;
Ave, M. ;
Avenier, M. ;
Avila, G. ;
Badescu, A. M. ;
Barber, K. B. ;
Barbosa, A. F. ;
Bardenet, R. ;
Baughman, B. ;
Baeuml, J. ;
Baus, C. ;
Beatty, J. J. ;
Becker, K. H. ;
Belletoile, A. ;
Bellido, J. A. ;
BenZvi, S. ;
Berat, C. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Billoir, P. ;
Blanco, F. ;
Blanco, M. ;
Bleve, C. ;
Bluemer, H. ;
Bohacova, M. ;
Boncioli, D. ;
Bonifazi, C. ;
Bonino, R. ;
Borodai, N. .
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS, 2013, (02)
[9]   CONSTRAINTS ON THE ORIGIN OF COSMIC RAYS ABOVE 1018 eV FROM LARGE-SCALE ANISOTROPY SEARCHES IN DATA OF THE PIERRE AUGER OBSERVATORY [J].
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. ;
Alves Batista, R. ;
Ambrosio, M. ;
Aminaei, A. ;
Anchordoqui, L. ;
Andringa, S. ;
Antici'c, T. ;
Aramo, C. ;
Arganda, E. ;
Arqueros, F. ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Aublin, J. ;
Ave, M. ;
Avenier, M. ;
Avila, G. ;
Badescu, A. M. ;
Balzer, M. ;
Barber, K. B. ;
Barbosa, A. F. ;
Bardenet, R. ;
Barroso, S. L. C. ;
Baughman, B. ;
Baeuml, J. ;
Baus, C. ;
Beatty, J. J. ;
Becker, K. H. ;
Belletoile, A. ;
Bellido, J. A. ;
BenZvi, S. ;
Berat, C. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Billoir, P. ;
Blanco, F. ;
Blanco, M. ;
Bleve, C. ;
Bluemer, H. ;
Bohacova, M. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2013, 762 (01)
[10]   LARGE-SCALE DISTRIBUTION OF ARRIVAL DIRECTIONS OF COSMIC RAYS DETECTED ABOVE 1018 eV AT THE PIERRE AUGER OBSERVATORY [J].
Abreu, P. ;
Aglietta, M. ;
Ahlers, M. ;
Ahn, E. J. ;
Albuquerque, I. F. M. ;
Allard, D. ;
Allekotte, I. ;
Allen, J. ;
Allison, P. ;
Almela, A. ;
Castillo, J. Alvarez ;
Alvarez-Muniz, J. ;
Batista, R. Alves ;
Ambrosio, M. ;
Aminaei, A. ;
Anchordoqui, L. ;
Andringa, S. ;
Antici'c, T. ;
Aramo, C. ;
Arganda, E. ;
Arqueros, F. ;
Asorey, H. ;
Assis, P. ;
Aublin, J. ;
Ave, M. ;
Avenier, M. ;
Avila, G. ;
Badescu, A. M. ;
Balzer, M. ;
Barber, K. B. ;
Barbosa, A. F. ;
Bardenet, R. ;
Barroso, S. L. C. ;
Baughman, B. ;
Baeuml, J. ;
Baus, C. ;
Beatty, J. J. ;
Becker, K. H. ;
Belletoile, A. ;
Bellido, J. A. ;
BenZvi, S. ;
Berat, C. ;
Bertou, X. ;
Biermann, P. L. ;
Billoir, P. ;
Blanco, F. ;
Blanco, M. ;
Bleve, C. ;
Bluemer, H. ;
Bohacova, M. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL SUPPLEMENT SERIES, 2012, 203 (02)