Back to Search Start Over

Impact of the Magnetic Horizon on the Interpretation of the Pierre Auger Observatory Spectrum and Composition Data

Authors :
The Pierre Auger Collaboration
Halim, A. Abdul
Abreu, P.
Aglietta, M.
Allekotte, I.
Cheminant, K. Almeida
Almela, A.
Aloisio, R.
Alvarez-Muñiz, J.
Yebra, J. Ammerman
Anastasi, G. A.
Anchordoqui, L.
Andrada, B.
Andringa, S.
Apollonio, L.
Aramo, C.
Ferreira, P. R. Araújo
Arnone, E.
Velázquez, J. C. Arteaga
Assis, P.
Avila, G.
Avocone, E.
Bakalova, A.
Barbato, F.
Mocellin, A. Bartz
Bellido, J. A.
Berat, C.
Bertaina, M. E.
Bhatta, G.
Bianciotto, M.
Biermann, P. L.
Binet, V.
Bismark, K.
Bister, T.
Biteau, J.
Blazek, J.
Bleve, C.
Blümer, J.
Boháčová, M.
Boncioli, D.
Bonifazi, C.
Arbeletche, L. Bonneau
Borodai, N.
Brack, J.
Orchera, P. G. Brichetto
Briechle, F. L.
Bueno, A.
Buitink, S.
Buscemi, M.
Büsken, M.
Bwembya, A.
Caballero-Mora, K. S.
Cabana-Freire, S.
Caccianiga, L.
Campuzano, F.
Caruso, R.
Castellina, A.
Catalani, F.
Cataldi, G.
Cazon, L.
Cerda, M.
Cermenati, A.
Chinellato, J. A.
Chudoba, J.
Chytka, L.
Clay, R. W.
Cerutti, A. C. Cobos
Colalillo, R.
Coluccia, M. R.
Conceição, R.
Condorelli, A.
Consolati, G.
Conte, M.
Convenga, F.
Santos, D. Correia dos
Costa, P. J.
Covault, C. E.
Cristinziani, M.
Sanchez, C. S. Cruz
Dasso, S.
Daumiller, K.
Dawson, B. R.
de Almeida, R. M.
de Jesús, J.
de Jong, S. J.
Neto, J. R. T. de Mello
De Mitri, I.
de Oliveira, J.
Franco, D. de Oliveira
de Palma, F.
de Souza, V.
de Errico, B. P. de Souza
De Vito, E.
Del Popolo, A.
Deligny, O.
Denner, N.
Deval, L.
di Matteo, A.
Dobre, M.
Dobrigkeit, C.
D'Olivo, J. C.
Mendes, L. M. Domingues
Dorosti, Q.
Anjos, J. C. dos
Anjos, R. C. dos
Ebr, J.
Ellwanger, F.
Emam, M.
Engel, R.
Epicoco, I.
Erdmann, M.
Etchegoyen, A.
Evoli, C.
Falcke, H.
Farrar, G.
Fauth, A. C.
Feldbusch, F.
Fenu, F.
Fernandes, A.
Fick, B.
Figueira, J. M.
Filipčič, A.
Fitoussi, T.
Flaggs, B.
Fodran, T.
Fujii, T.
Fuster, A.
Galea, C.
García, B.
Gaudu, C.
Gherghel-Lascu, A.
Giaccari, U.
Glombitza, J.
Gobbi, F.
Gollan, F.
Golup, G.
Berisso, M. Gómez
Vitale, P. F. Gómez
Gongora, J. P.
González, J. M.
González, N.
Góra, D.
Gorgi, A.
Gottowik, M.
Guarino, F.
Guedes, G. P.
Guido, E.
Gülzow, L.
Hahn, S.
Hamal, P.
Hampel, M. R.
Hansen, P.
Harari, D.
Harvey, V. M.
Haungs, A.
Hebbeker, T.
Hojvat, C.
Hörandel, J. R.
Horvath, P.
Hrabovský, M.
Huege, T.
Insolia, A.
Isar, P. G.
Janardhana, V.
Janecek, P.
Jilek, V.
Johnsen, J. A.
Jurysek, J.
Kampert, K. -H.
Keilhauer, B.
Khakurdikar, A.
Covilakam, V. V. Kizakke
Klages, H. O.
Kleifges, M.
Knapp, F.
Köhler, J.
Krieger, F.
Kunka, N.
Lago, B. L.
Langner, N.
de Oliveira, M. A. Leigui
Lema-Capeans, Y.
Letessier-Selvon, A.
Lhenry-Yvon, I.
Lopes, L.
Lu, L.
Luce, Q.
Lundquist, J. P.
Payeras, A. Machado
Majercakova, M.
Mandat, D.
Manning, B. C.
Mantsch, P.
Mariani, F. M.
Mariazzi, A. G.
Mariş, I. C.
Marsella, G.
Martello, D.
Martinelli, S.
Bravo, O. Martínez
Martins, M. A.
Mathes, H. -J.
Matthews, J.
Matthiae, G.
Mayotte, E.
Mayotte, S.
Mazur, P. O.
Medina-Tanco, G.
Meinert, J.
Melo, D.
Menshikov, A.
Merx, C.
Michal, S.
Micheletti, M. I.
Miramonti, L.
Mollerach, S.
Montanet, F.
Morejon, L.
Mulrey, K.
Mussa, R.
Namasaka, W. M.
Negi, S.
Nellen, L.
Nguyen, K.
Nicora, G.
Niechciol, M.
Nitz, D.
Nosek, D.
Novotny, V.
Nožka, L.
Nucita, A.
Núñez, L. A.
Oliveira, C.
Palatka, M.
Pallotta, J.
Panja, S.
Parente, G.
Paulsen, T.
Pawlowsky, J.
Pech, M.
Pękala, J.
Pelayo, R.
Pelgrims, V.
Pereira, L. A. S.
Martins, E. E. Pereira
Armand, J. Perez
Bertolli, C. Pérez
Perrone, L.
Petrera, S.
Petrucci, C.
Pierog, T.
Pimenta, M.
Platino, M.
Pont, B.
Pothast, M.
Shahvar, M. Pourmohammad
Privitera, P.
Prouza, M.
Querchfeld, S.
Rautenberg, J.
Ravignani, D.
Akim, J. V. Reginatto
Reininghaus, M.
Reuzki, A.
Ridky, J.
Riehn, F.
Risse, M.
Rizi, V.
de Carvalho, W. Rodrigues
Rodriguez, E.
Rojo, J. Rodriguez
Roncoroni, M. J.
Rossoni, S.
Roth, M.
Roulet, E.
Rovero, A. C.
Ruehl, P.
Saftoiu, A.
Saharan, M.
Salamida, F.
Salazar, H.
Salina, G.
Gomez, J. D. Sanabria
Sánchez, F.
Santos, E. M.
Santos, E.
Sarazin, F.
Sarmento, R.
Sato, R.
Savina, P.
Schäfer, C. M.
Scherini, V.
Schieler, H.
Schimassek, M.
Schimp, M.
Schmidt, D.
Scholten, O.
Schoorlemmer, H.
Schovánek, P.
Schröder, F. G.
Schulte, J.
Schulz, T.
Sciutto, S. J.
Scornavacche, M.
Sedoski, A.
Segreto, A.
Sehgal, S.
Shivashankara, S. U.
Sigl, G.
Silli, G.
Sima, O.
Simkova, K.
Simon, F.
Smau, R.
Šmída, R.
Sommers, P.
Soriano, J. F.
Squartini, R.
Stadelmaier, M.
Stanič, S.
Stasielak, J.
Stassi, P.
Strähnz, S.
Straub, M.
Suomijärvi, T.
Supanitsky, A. D.
Svozilikova, Z.
Szadkowski, Z.
Tairli, F.
Tapia, A.
Taricco, C.
Timmermans, C.
Tkachenko, O.
Tobiska, P.
Peixoto, C. J. Todero
Tomé, B.
Torrès, Z.
Travaini, A.
Travnicek, P.
Tueros, M.
Unger, M.
Uzeiroska, R.
Vaclavek, L.
Vacula, M.
Galicia, J. F. Valdés
Valore, L.
Varela, E.
Vašíčková, V.
Vásquez-Ramírez, A.
Veberič, D.
Quispe, I. D. Vergara
Verzi, V.
Vicha, J.
Vink, J.
Vorobiov, S.
Watanabe, C.
Weindl, A.
Wiencke, L.
Wilczyński, H.
Wittkowski, D.
Wundheiler, B.
Yue, B.
Yushkov, A.
Zapparrata, O.
Zas, E.
Zavrtanik, D.
Zavrtanik, M.
The Pierre Auger Collaboration
Halim, A. Abdul
Abreu, P.
Aglietta, M.
Allekotte, I.
Cheminant, K. Almeida
Almela, A.
Aloisio, R.
Alvarez-Muñiz, J.
Yebra, J. Ammerman
Anastasi, G. A.
Anchordoqui, L.
Andrada, B.
Andringa, S.
Apollonio, L.
Aramo, C.
Ferreira, P. R. Araújo
Arnone, E.
Velázquez, J. C. Arteaga
Assis, P.
Avila, G.
Avocone, E.
Bakalova, A.
Barbato, F.
Mocellin, A. Bartz
Bellido, J. A.
Berat, C.
Bertaina, M. E.
Bhatta, G.
Bianciotto, M.
Biermann, P. L.
Binet, V.
Bismark, K.
Bister, T.
Biteau, J.
Blazek, J.
Bleve, C.
Blümer, J.
Boháčová, M.
Boncioli, D.
Bonifazi, C.
Arbeletche, L. Bonneau
Borodai, N.
Brack, J.
Orchera, P. G. Brichetto
Briechle, F. L.
Bueno, A.
Buitink, S.
Buscemi, M.
Büsken, M.
Bwembya, A.
Caballero-Mora, K. S.
Cabana-Freire, S.
Caccianiga, L.
Campuzano, F.
Caruso, R.
Castellina, A.
Catalani, F.
Cataldi, G.
Cazon, L.
Cerda, M.
Cermenati, A.
Chinellato, J. A.
Chudoba, J.
Chytka, L.
Clay, R. W.
Cerutti, A. C. Cobos
Colalillo, R.
Coluccia, M. R.
Conceição, R.
Condorelli, A.
Consolati, G.
Conte, M.
Convenga, F.
Santos, D. Correia dos
Costa, P. J.
Covault, C. E.
Cristinziani, M.
Sanchez, C. S. Cruz
Dasso, S.
Daumiller, K.
Dawson, B. R.
de Almeida, R. M.
de Jesús, J.
de Jong, S. J.
Neto, J. R. T. de Mello
De Mitri, I.
de Oliveira, J.
Franco, D. de Oliveira
de Palma, F.
de Souza, V.
de Errico, B. P. de Souza
De Vito, E.
Del Popolo, A.
Deligny, O.
Denner, N.
Deval, L.
di Matteo, A.
Dobre, M.
Dobrigkeit, C.
D'Olivo, J. C.
Mendes, L. M. Domingues
Dorosti, Q.
Anjos, J. C. dos
Anjos, R. C. dos
Ebr, J.
Ellwanger, F.
Emam, M.
Engel, R.
Epicoco, I.
Erdmann, M.
Etchegoyen, A.
Evoli, C.
Falcke, H.
Farrar, G.
Fauth, A. C.
Feldbusch, F.
Fenu, F.
Fernandes, A.
Fick, B.
Figueira, J. M.
Filipčič, A.
Fitoussi, T.
Flaggs, B.
Fodran, T.
Fujii, T.
Fuster, A.
Galea, C.
García, B.
Gaudu, C.
Gherghel-Lascu, A.
Giaccari, U.
Glombitza, J.
Gobbi, F.
Gollan, F.
Golup, G.
Berisso, M. Gómez
Vitale, P. F. Gómez
Gongora, J. P.
González, J. M.
González, N.
Góra, D.
Gorgi, A.
Gottowik, M.
Guarino, F.
Guedes, G. P.
Guido, E.
Gülzow, L.
Hahn, S.
Hamal, P.
Hampel, M. R.
Hansen, P.
Harari, D.
Harvey, V. M.
Haungs, A.
Hebbeker, T.
Hojvat, C.
Hörandel, J. R.
Horvath, P.
Hrabovský, M.
Huege, T.
Insolia, A.
Isar, P. G.
Janardhana, V.
Janecek, P.
Jilek, V.
Johnsen, J. A.
Jurysek, J.
Kampert, K. -H.
Keilhauer, B.
Khakurdikar, A.
Covilakam, V. V. Kizakke
Klages, H. O.
Kleifges, M.
Knapp, F.
Köhler, J.
Krieger, F.
Kunka, N.
Lago, B. L.
Langner, N.
de Oliveira, M. A. Leigui
Lema-Capeans, Y.
Letessier-Selvon, A.
Lhenry-Yvon, I.
Lopes, L.
Lu, L.
Luce, Q.
Lundquist, J. P.
Payeras, A. Machado
Majercakova, M.
Mandat, D.
Manning, B. C.
Mantsch, P.
Mariani, F. M.
Mariazzi, A. G.
Mariş, I. C.
Marsella, G.
Martello, D.
Martinelli, S.
Bravo, O. Martínez
Martins, M. A.
Mathes, H. -J.
Matthews, J.
Matthiae, G.
Mayotte, E.
Mayotte, S.
Mazur, P. O.
Medina-Tanco, G.
Meinert, J.
Melo, D.
Menshikov, A.
Merx, C.
Michal, S.
Micheletti, M. I.
Miramonti, L.
Mollerach, S.
Montanet, F.
Morejon, L.
Mulrey, K.
Mussa, R.
Namasaka, W. M.
Negi, S.
Nellen, L.
Nguyen, K.
Nicora, G.
Niechciol, M.
Nitz, D.
Nosek, D.
Novotny, V.
Nožka, L.
Nucita, A.
Núñez, L. A.
Oliveira, C.
Palatka, M.
Pallotta, J.
Panja, S.
Parente, G.
Paulsen, T.
Pawlowsky, J.
Pech, M.
Pękala, J.
Pelayo, R.
Pelgrims, V.
Pereira, L. A. S.
Martins, E. E. Pereira
Armand, J. Perez
Bertolli, C. Pérez
Perrone, L.
Petrera, S.
Petrucci, C.
Pierog, T.
Pimenta, M.
Platino, M.
Pont, B.
Pothast, M.
Shahvar, M. Pourmohammad
Privitera, P.
Prouza, M.
Querchfeld, S.
Rautenberg, J.
Ravignani, D.
Akim, J. V. Reginatto
Reininghaus, M.
Reuzki, A.
Ridky, J.
Riehn, F.
Risse, M.
Rizi, V.
de Carvalho, W. Rodrigues
Rodriguez, E.
Rojo, J. Rodriguez
Roncoroni, M. J.
Rossoni, S.
Roth, M.
Roulet, E.
Rovero, A. C.
Ruehl, P.
Saftoiu, A.
Saharan, M.
Salamida, F.
Salazar, H.
Salina, G.
Gomez, J. D. Sanabria
Sánchez, F.
Santos, E. M.
Santos, E.
Sarazin, F.
Sarmento, R.
Sato, R.
Savina, P.
Schäfer, C. M.
Scherini, V.
Schieler, H.
Schimassek, M.
Schimp, M.
Schmidt, D.
Scholten, O.
Schoorlemmer, H.
Schovánek, P.
Schröder, F. G.
Schulte, J.
Schulz, T.
Sciutto, S. J.
Scornavacche, M.
Sedoski, A.
Segreto, A.
Sehgal, S.
Shivashankara, S. U.
Sigl, G.
Silli, G.
Sima, O.
Simkova, K.
Simon, F.
Smau, R.
Šmída, R.
Sommers, P.
Soriano, J. F.
Squartini, R.
Stadelmaier, M.
Stanič, S.
Stasielak, J.
Stassi, P.
Strähnz, S.
Straub, M.
Suomijärvi, T.
Supanitsky, A. D.
Svozilikova, Z.
Szadkowski, Z.
Tairli, F.
Tapia, A.
Taricco, C.
Timmermans, C.
Tkachenko, O.
Tobiska, P.
Peixoto, C. J. Todero
Tomé, B.
Torrès, Z.
Travaini, A.
Travnicek, P.
Tueros, M.
Unger, M.
Uzeiroska, R.
Vaclavek, L.
Vacula, M.
Galicia, J. F. Valdés
Valore, L.
Varela, E.
Vašíčková, V.
Vásquez-Ramírez, A.
Veberič, D.
Quispe, I. D. Vergara
Verzi, V.
Vicha, J.
Vink, J.
Vorobiov, S.
Watanabe, C.
Weindl, A.
Wiencke, L.
Wilczyński, H.
Wittkowski, D.
Wundheiler, B.
Yue, B.
Yushkov, A.
Zapparrata, O.
Zas, E.
Zavrtanik, D.
Zavrtanik, M.
Publication Year :
2024

Abstract

The flux of ultra-high energy cosmic rays reaching Earth above the ankle energy (5 EeV) can be described as a mixture of nuclei injected by extragalactic sources with very hard spectra and a low rigidity cutoff. Extragalactic magnetic fields existing between the Earth and the closest sources can affect the observed CR spectrum by reducing the flux of low-rigidity particles reaching Earth. We perform a combined fit of the spectrum and distributions of depth of shower maximum measured with the Pierre Auger Observatory including the effect of this magnetic horizon in the propagation of UHECRs in the intergalactic space. We find that, within a specific range of the various experimental and phenomenological systematics, the magnetic horizon effect can be relevant for turbulent magnetic field strengths in the local neighbourhood of order $B_{\rm rms}\simeq (50-100)\,{\rm nG}\,(20\rm{Mpc}/{d_{\rm s})( 100\,\rm{kpc}/L_{\rm coh}})^{1/2}$, with $d_{\rm s}$ the typical intersource separation and $L_{\rm coh}$ the magnetic field coherence length. When this is the case, the inferred slope of the source spectrum becomes softer and can be closer to the expectations of diffusive shock acceleration, i.e., $\propto E^{-2}$. An additional cosmic-ray population with higher source density and softer spectra, presumably also extragalactic and dominating the cosmic-ray flux at EeV energies, is also required to reproduce the overall spectrum and composition results for all energies down to 0.6~EeV.

Details

Database :
OAIster
Publication Type :
Electronic Resource
Accession number :
edsoai.on1430709749
Document Type :
Electronic Resource