Constraints on the origin of cosmic rays above 1018ev from large-scale anisotropy searches in data of 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.; Castillo, J. Alvarez; Alvarez-Muñiz, J.; Alves Batista, R.; Ambrosio, M.; Aminaei, A.; Anchordoqui, L.; Andringa, S.; Antiči'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.; Bäuml, J.; Baus, C.; Beatty, J. J.; Becker, K. H.; Bellétoile, A.; Bellido, J. A.; Benzvi, S.; Berat, C.; Bertou, X.; Biermann, P. L.; Billoir, P.; Blanco, F.; Blanco, M.; Bleve, C.; Blümer, H.; Boháčová, M.; Boncioli, D.; Bonifazi, C.; Bonino, R.; Borodai, N.; Brack, J.; Brancus, I.; Brogueira, P.; Brown, W. C.; Bruijn, R.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buroker, L.; Burton, R. E.; Caballero-Mora, K. S.; Caccianiga, B.; Caramete, L.; Caruso, R.; Castellina, A.; Catalano, O.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Cester, R.; Chauvin, J.; Cheng, S. H.; Chiavassa, A.; Chinellato, J. A.; Chirinos Diaz, J.; Chudoba, J.; Cilmo, M.; Clay, R. W.; Cocciolo, G.; Collica, L.; Coluccia, M. R.; Conceição, R.; Contreras, F.; Cook, H.; Cooper, M. J.; Coppens, J.; Cordier, A.; Coutu, S.; Covault, C. E.; Creusot, A.; Criss, A.; Cronin, J.; Curutiu, A.; Dagoret-Campagne, S.; Dallier, R.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B. R.; De Almeida, R. M.; De Domenico, M.; De Donato, C.; De Jong, S. J.; De La Vega, G.; De Mello Junior, W. J. M.; De Mello Neto, J. R. T.; De Mitri, I.; De Souza, V.; De Vries, K. D.; Del Peral, L.; Del Río, M.; Deligny, O.; Dembinski, H.; Dhital, N.; Di Giulio, C.; Díaz Castro, M. L.; Diep, P. N.; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; Docters, W.; D'Olivo, J. C.; Dong, P. N.; Dorofeev, A.; Dos Anjos, J. C.; Dova, M. T.; D'Urso, D.; Dutan, I.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Escobar, C. O.; Espadanal, J.; Etchegoyen, A.; Facal San Luis, P.; Falcke, H.; Fang, K.; Farrar, G.; Fauth, A. C.; Fazzini, N.; Ferguson, A. P.; Fick, B.; Figueira, J. M.; Filevich, A.; Filipčič, A.; Fliescher, S.; Fracchiolla, C. E.; Fraenkel, E. D.; Fratu, O.; Fröhlich, U.; Fuchs, B.; Gaior, R.; Gamarra, R. F.; Gambetta, S.; García, B.; Garcia Roca, S. T.; Garcia-Gamez, D.; Garcia-Pinto, D.; Garilli, G.; Gascon Bravo, A.; Gemmeke, H.; Ghia, P. L.; Giller, M.; Gitto, J.; Glass, H.; Gold, M. S.; Golup, G.; Gomez Albarracin, F.; Gómez Berisso, M.; Gómez Vitale, P. F.; Gonçalves, P.; Gonzalez, J. G.; Gookin, B.; Gorgi, A.; Gouffon, P.; Grashorn, E.; Grebe, S.; Griffith, N.; Grillo, A. F.; Guardincerri, Y.; Guarino, F.; Guedes, G. P.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T. A.; Harton, J. L.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Herve, A. E.; Hill, G. C.; Hojvat, C.; Hollon, N.; Holmes, V. C.; Homola, P.; Hörandel, J. R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huber, D.; Huege, T.; Insolia, A.; Ionita, F.; Italiano, A.; Jansen, S.; Jarne, C.; Jiraskova, S.; Josebachuili, M.; Kadija, K.; Kampert, K. H.; Karhan, P.; Kasper, P.; Katkov, I.; Kégl, B.; Keilhauer, B.; Keivani, A.; Kelley, J. L.; Kemp, E.; Kieckhafer, R. M.; Klages, H. O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Knapp, J.; Koang, D. -H.; Kotera, K.; Krohm, N.; Krömer, O.; Kruppke-Hansen, D.; Kuempel, D.; Kulbartz, J. K.; Kunka, N.; La Rosa, G.; Lachaud, C.; Lahurd, D.; Latronico, L.; Lauer, R.; Lautridou, P.; Le Coz, S.; Leão, M. S. A. B.; Lebrun, D.; Lebrun, P.; Leigui De Oliveira, M. A.; Letessier-Selvon, A.; Lhenry-Yvon, I.; Link, K.; López, R.; Lopez Agüera, A.; Louedec, K.; Lozano Bahilo, J.; Lu, L.; Lucero, A.; Ludwig, M.; Lyberis, H.; Maccarone, M. C.; Macolino, C.; Maldera, S.; Maller, J.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A. G.; Marin, J.; Marin, V.; Maris, I. C.; Marquez Falcon, H. R.; Marsella, G.; Martello, D.; Martin, L.; Martinez, H.; Martínez Bravo, O.; Martraire, D.; Masías Meza, J. J.; Mathes, H. J.; Matthews, J.; Matthews, J. A. J.; Matthiae, G.; Maurel, D.; Maurizio, D.; Mazur, P. O.; Medina-Tanco, G.; Melissas, M.; Melo, D.; Menichetti, E.; Menshikov, A.; Mertsch, P.; Messina, S.; Meurer, C.; Meyhandan, R.; Mi'Canovi'C, S.; Micheletti, M. I.; Minaya, I. A.; Miramonti, L.; Molina-Bueno, L.; Mollerach, S.; Monasor, M.; Monnier Ragaigne, D.; Montanet, F.; Morales, B.; Morello, C.; Moreno, E.; Moreno, J. C.; Mostafá, M.; Moura, C. A.; Muller, M. A.; Müller, G.; Münchmeyer, M.; Mussa, R.; Navarra, G.; Navarro, J. L.; Navas, S.; Necesal, P.; Nellen, L.; Nelles, A.; Neuser, J.; Nhung, P. T.; Niechciol, M.; Niemietz, L.; Nierstenhoefer, N.; Nitz, D.; Nosek, D.; Nožka, L.; Oehlschläger, J.; Olinto, A.; Ortiz, M.; Pacheco, N.; Selmi-Dei, D. Pakk; Palatka, M.; Pallotta, J.; Palmieri, N.; Parente, G.; Parizot, E.; Parra, A.; Pastor, S.; Paul, T.; Pech, M.; Pȩkala, J.; Pelayo, R.; Pepe, I. M.; Perrone, L.; Pesce, R.; Petermann, E.; Petrera, S.; Petrolini, A.; Petrov, Y.; Pfendner, C.; Piegaia, R.; Pierog, T.; Pieroni, P.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Plum, M.; Ponce, V. H.; Pontz, M.; Porcelli, A.; Privitera, P.; Prouza, M.; Quel, E. J.; Querchfeld, S.; Rautenberg, J.; Ravel, O.; Ravignani, D.; Revenu, B.; Ridky, J.; Riggi, S.; Risse, M.; Ristori, P.; Rivera, H.; Rizi, V.; Roberts, J.; De Carvalho, W. Rodrigues; Rodriguez, G.; Rodriguez Cabo, I.; Rodriguez Martino, J.; Rodriguez Rojo, J.; Rodríguez-Frías, M. D.; Ros, G.; Rosado, J.; Rossler, T.; Roth, M.; Rouillé-D'Orfeuil, B.; Roulet, E.; Rovero, A. C.; Rühle, C.; Saftoiu, A.; Salamida, F.; Salazar, H.; Greus, F. Salesa; Salina, G.; Sánchez, F.; Santo, C. E.; Santos, E.; Santos, E. M.; Sarazin, F.; Sarkar, B.; Sarkar, S.; Sato, R.; Scharf, N.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schiffer, P.; Schmidt, A.; Scholten, O.; Schoorlemmer, H.; Schovancova, J.; Schovánek, P.; Schröder, F.; Schuster, D.; Sciutto, S. J.; Scuderi, M.; Segreto, A.; Settimo, M.; Shadkam, A.; Shellard, R. C.; Sidelnik, I.; Sigl, G.; Silva Lopez, H. H.; Sima, O.; 'Smiałkowski, A.; Šmída, R.; Snow, G. R.; Sommers, P.; Sorokin, J.; Spinka, H.; Squartini, R.; Srivastava, Y. N.; Stanic, S.; Stapleton, J.; Stasielak, J.; Stephan, M.; Stutz, A.; Suarez, F.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A. D.; Šuša, T.; Sutherland, M. S.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Szuba, M.; Tapia, A.; Tartare, M.; Taşcǎu, O.; Tcaciuc, R.; Thao, N. T.; Thomas, D.; Tiffenberg, J.; Timmermans, C.; Tkaczyk, W.; Todero Peixoto, C. J.; Toma, G.; Tomankova, L.; Tomé, B.; Tonachini, A.; Torralba Elipe, G.; Travnicek, P.; Tridapalli, D. B.; Tristram, G.; Trovato, E.; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Valdés Galicia, J. F.; Valiño, I.; Valore, L.; Van Aar, G.; Van Den Berg, A. M.; Van Velzen, S.; Van Vliet, A.; Varela, E.; Vargas Cárdenas, B.; Vázquez, J. R.; Vázquez, R. A.; Veberič, D.; Verzi, V.; Vicha, J.; Videla, M.; Villaseñor, L.; Wahlberg, H.; Wahrlich, P.; Wainberg, O.; Walz, D.; Watson, A. A.; Weber, M.; Weidenhaupt, K.; Weindl, A.; Werner, F.; Westerhoff, S.; Whelan, B. J.; Widom, A.; Wieczorek, G.; Wiencke, L.; Wilczyńska, B.; Wilczyński, H.; Will, M.; Williams, C.; Winchen, T.; Wommer, M.; Wundheiler, B.; Yamamoto, T.; Yapici, T.; Younk, P.; Yuan, G.; Yushkov, A.; Zamorano Garcia, B.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zaw, I.; Zepeda, A.; Zhou, J.; Zhu, Y.; Zimbres Silva, M.; Ziolkowski, M.

doi:10.1088/2041-8205/762/1/L13

A thorough search for large-scale anisotropies in the distribution of arrival directions of cosmic rays detected above 1018eV at the Pierre Auger Observatory is reported. For the first time, these large-scale anisotropy searches are performed as a function of both the right ascension and the declination and expressed in terms of dipole and quadrupole moments. Within the systematic uncertainties, no significant deviation from isotropy is revealed. Upper limits on dipole and quadrupole amplitudes are derived under the hypothesis that any cosmic ray anisotropy is dominated by such moments in this energy range. These upper limits provide constraints on the production of cosmic rays above 1018eV, since they allow us to challenge an origin from stationary galactic sources densely distributed in the galactic disk and emitting predominantly light particles in all directions. © 2013. The American Astronomical Society. All rights reserved..

Constraints on the origin of cosmic rays above 1018ev from large-scale anisotropy searches in data of 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.; Castillo, J. Alvarez; Alvarez-Muñiz, J.; Alves Batista, R.; Ambrosio, M.; Aminaei, A.; Anchordoqui, L.; Andringa, S.; Antiči'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.; Bäuml, J.; Baus, C.; Beatty, J. J.; Becker, K. H.; Bellétoile, A.; Bellido, J. A.; Benzvi, S.; Berat, C.; Bertou, X.; Biermann, P. L.; Billoir, P.; Blanco, F.; Blanco, M.; Bleve, C.; Blümer, H.; Boháčová, M.; Boncioli, D.; Bonifazi, C.; Bonino, R.; Borodai, N.; Brack, J.; Brancus, I.; Brogueira, P.; Brown, W. C.; Bruijn, R.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buroker, L.; Burton, R. E.; Caballero-Mora, K. S.; Caccianiga, B.; Caramete, L.; Caruso, R.; Castellina, A.; Catalano, O.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Cester, R.; Chauvin, J.; Cheng, S. H.; Chiavassa, A.; Chinellato, J. A.; Chirinos Diaz, J.; Chudoba, J.; Cilmo, M.; Clay, R. W.; Cocciolo, G.; Collica, L.; Coluccia, M. R.; Conceição, R.; Contreras, F.; Cook, H.; Cooper, M. J.; Coppens, J.; Cordier, A.; Coutu, S.; Covault, C. E.; Creusot, A.; Criss, A.; Cronin, J.; Curutiu, A.; Dagoret-Campagne, S.; Dallier, R.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B. R.; De Almeida, R. M.; De Domenico, M.; De Donato, C.; De Jong, S. J.; De La Vega, G.; De Mello Junior, W. J. M.; De Mello Neto, J. R. T.; De Mitri, I.; De Souza, V.; De Vries, K. D.; Del Peral, L.; Del Río, M.; Deligny, O.; Dembinski, H.; Dhital, N.; Di Giulio, C.; Díaz Castro, M. L.; Diep, P. N.; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; Docters, W.; D'Olivo, J. C.; Dong, P. N.; Dorofeev, A.; Dos Anjos, J. C.; Dova, M. T.; D'Urso, D.; Dutan, I.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Escobar, C. O.; Espadanal, J.; Etchegoyen, A.; Facal San Luis, P.; Falcke, H.; Fang, K.; Farrar, G.; Fauth, A. C.; Fazzini, N.; Ferguson, A. P.; Fick, B.; Figueira, J. M.; Filevich, A.; Filipčič, A.; Fliescher, S.; Fracchiolla, C. E.; Fraenkel, E. D.; Fratu, O.; Fröhlich, U.; Fuchs, B.; Gaior, R.; Gamarra, R. F.; Gambetta, S.; García, B.; Garcia Roca, S. T.; Garcia-Gamez, D.; Garcia-Pinto, D.; Garilli, G.; Gascon Bravo, A.; Gemmeke, H.; Ghia, P. L.; Giller, M.; Gitto, J.; Glass, H.; Gold, M. S.; Golup, G.; Gomez Albarracin, F.; Gómez Berisso, M.; Gómez Vitale, P. F.; Gonçalves, P.; Gonzalez, J. G.; Gookin, B.; Gorgi, A.; Gouffon, P.; Grashorn, E.; Grebe, S.; Griffith, N.; Grillo, A. F.; Guardincerri, Y.; Guarino, F.; Guedes, G. P.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T. A.; Harton, J. L.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Herve, A. E.; Hill, G. C.; Hojvat, C.; Hollon, N.; Holmes, V. C.; Homola, P.; Hörandel, J. R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huber, D.; Huege, T.; Insolia, A.; Ionita, F.; Italiano, A.; Jansen, S.; Jarne, C.; Jiraskova, S.; Josebachuili, M.; Kadija, K.; Kampert, K. H.; Karhan, P.; Kasper, P.; Katkov, I.; Kégl, B.; Keilhauer, B.; Keivani, A.; Kelley, J. L.; Kemp, E.; Kieckhafer, R. M.; Klages, H. O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Knapp, J.; Koang, D. -H.; Kotera, K.; Krohm, N.; Krömer, O.; Kruppke-Hansen, D.; Kuempel, D.; Kulbartz, J. K.; Kunka, N.; La Rosa, G.; Lachaud, C.; Lahurd, D.; Latronico, L.; Lauer, R.; Lautridou, P.; Le Coz, S.; Leão, M. S. A. B.; Lebrun, D.; Lebrun, P.; Leigui De Oliveira, M. A.; Letessier-Selvon, A.; Lhenry-Yvon, I.; Link, K.; López, R.; Lopez Agüera, A.; Louedec, K.; Lozano Bahilo, J.; Lu, L.; Lucero, A.; Ludwig, M.; Lyberis, H.; Maccarone, M. C.; Macolino, C.; Maldera, S.; Maller, J.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A. G.; Marin, J.; Marin, V.; Maris, I. C.; Marquez Falcon, H. R.; Marsella, G.; Martello, D.; Martin, L.; Martinez, H.; Martínez Bravo, O.; Martraire, D.; Masías Meza, J. J.; Mathes, H. J.; Matthews, J.; Matthews, J. A. J.; Matthiae, G.; Maurel, D.; Maurizio, D.; Mazur, P. O.; Medina-Tanco, G.; Melissas, M.; Melo, D.; Menichetti, E.; Menshikov, A.; Mertsch, P.; Messina, S.; Meurer, C.; Meyhandan, R.; Mi'Canovi'C, S.; Micheletti, M. I.; Minaya, I. A.; Miramonti, L.; Molina-Bueno, L.; Mollerach, S.; Monasor, M.; Monnier Ragaigne, D.; Montanet, F.; Morales, B.; Morello, C.; Moreno, E.; Moreno, J. C.; Mostafá, M.; Moura, C. A.; Muller, M. A.; Müller, G.; Münchmeyer, M.; Mussa, R.; Navarra, G.; Navarro, J. L.; Navas, S.; Necesal, P.; Nellen, L.; Nelles, A.; Neuser, J.; Nhung, P. T.; Niechciol, M.; Niemietz, L.; Nierstenhoefer, N.; Nitz, D.; Nosek, D.; Nožka, L.; Oehlschläger, J.; Olinto, A.; Ortiz, M.; Pacheco, N.; Selmi-Dei, D. Pakk; Palatka, M.; Pallotta, J.; Palmieri, N.; Parente, G.; Parizot, E.; Parra, A.; Pastor, S.; Paul, T.; Pech, M.; Pȩkala, J.; Pelayo, R.; Pepe, I. M.; Perrone, L.; Pesce, R.; Petermann, E.; Petrera, S.; Petrolini, A.; Petrov, Y.; Pfendner, C.; Piegaia, R.; Pierog, T.; Pieroni, P.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Plum, M.; Ponce, V. H.; Pontz, M.; Porcelli, A.; Privitera, P.; Prouza, M.; Quel, E. J.; Querchfeld, S.; Rautenberg, J.; Ravel, O.; Ravignani, D.; Revenu, B.; Ridky, J.; Riggi, S.; Risse, M.; Ristori, P.; Rivera, H.; Rizi, V.; Roberts, J.; De Carvalho, W. Rodrigues; Rodriguez, G.; Rodriguez Cabo, I.; Rodriguez Martino, J.; Rodriguez Rojo, J.; Rodríguez-Frías, M. D.; Ros, G.; Rosado, J.; Rossler, T.; Roth, M.; Rouillé-D'Orfeuil, B.; Roulet, E.; Rovero, A. C.; Rühle, C.; Saftoiu, A.; Salamida, F.; Salazar, H.; Greus, F. Salesa; Salina, G.; Sánchez, F.; Santo, C. E.; Santos, E.; Santos, E. M.; Sarazin, F.; Sarkar, B.; Sarkar, S.; Sato, R.; Scharf, N.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schiffer, P.; Schmidt, A.; Scholten, O.; Schoorlemmer, H.; Schovancova, J.; Schovánek, P.; Schröder, F.; Schuster, D.; Sciutto, S. J.; Scuderi, M.; Segreto, A.; Settimo, M.; Shadkam, A.; Shellard, R. C.; Sidelnik, I.; Sigl, G.; Silva Lopez, H. H.; Sima, O.; 'Smiałkowski, A.; Šmída, R.; Snow, G. R.; Sommers, P.; Sorokin, J.; Spinka, H.; Squartini, R.; Srivastava, Y. N.; Stanic, S.; Stapleton, J.; Stasielak, J.; Stephan, M.; Stutz, A.; Suarez, F.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A. D.; Šuša, T.; Sutherland, M. S.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Szuba, M.; Tapia, A.; Tartare, M.; Taşcǎu, O.; Tcaciuc, R.; Thao, N. T.; Thomas, D.; Tiffenberg, J.; Timmermans, C.; Tkaczyk, W.; Todero Peixoto, C. J.; Toma, G.; Tomankova, L.; Tomé, B.; Tonachini, A.; Torralba Elipe, G.; Travnicek, P.; Tridapalli, D. B.; Tristram, G.; Trovato, E.; Tueros, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Valdés Galicia, J. F.; Valiño, I.; Valore, L.; Van Aar, G.; Van Den Berg, A. M.; Van Velzen, S.; Van Vliet, A.; Varela, E.; Vargas Cárdenas, B.; Vázquez, J. R.; Vázquez, R. A.; Veberič, D.; Verzi, V.; Vicha, J.; Videla, M.; Villaseñor, L.; Wahlberg, H.; Wahrlich, P.; Wainberg, O.; Walz, D.; Watson, A. A.; Weber, M.; Weidenhaupt, K.; Weindl, A.; Werner, F.; Westerhoff, S.; Whelan, B. J.; Widom, A.; Wieczorek, G.; Wiencke, L.; Wilczyńska, B.; Wilczyński, H.; Will, M.; Williams, C.; Winchen, T.; Wommer, M.; Wundheiler, B.; Yamamoto, T.; Yapici, T.; Younk, P.; Yuan, G.; Yushkov, A.; Zamorano Garcia, B.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zaw, I.; Zepeda, A.; Zhou, J.; Zhu, Y.; Zimbres Silva, M.; Ziolkowski, M.. - In: THE ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS. - ISSN 2041-8205. - 762:1(2013), p. L13. [10.1088/2041-8205/762/1/L13]