Caustic-like Structures in UHECR Flux after Propagation in Turbulent Intergalactic Magnetic Fields

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

UHECR propagation in a turbulent intergalactic magnetic field in the small-angle scattering regime is well understood for propagation distances much larger than the field coherence scale. The diffusion theory doesn’t work and unexpected effects may appear for propagation over smaller distances, from a few and up to 10–20 coherence scales. We study the propagation of UHECRs in this regime, which may be relevant for intermediate mass UHECR nuclei and nG scale intergalactic magnetic fields with 1 Mpc coherence scale. We found that the trajectories form a non-trivial caustic-like pattern with strong deviation from isotropy. Thus, measurements of the flux from a source at a given distance will depend on the position of the observer.

Об авторах

K. Dolgikh

Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences;Novosibirsk State University

Email: jetp@kapitza.ras.ru
117312, Moscow, Russia; 630090, Novosibirsk, Russia

A. Korochkin

Novosibirsk State University;Universit� Libre de Bruxelles

Email: jetp@kapitza.ras.ru
630090, Novosibirsk, Russia; CP225 Boulevard du Triomphe, 1050, Brussels, Belgium

G. Rubtsov

Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences;Novosibirsk State University

Email: jetp@kapitza.ras.ru
117312, Moscow, Russia; 630090, Novosibirsk, Russia

D. Semikoz

APC, Universit� Paris Cit�

Email: jetp@kapitza.ras.ru

I. Tkachev

Автор, ответственный за переписку.
Email: jetp@kapitza.ras.ru

Список литературы

  1. F. Casse, M. Lemoine, and G. Pelletier, Phys. Rev. D 65, 023002 (2016).
  2. G. Giacinti, M. Kachelriess, and D. V. Semikoz, Phys. Rev. Lett. 108, 261101 (2012).
  3. G. Giacinti, M. Kachelriess, and D. V. Semikoz, JCAP 07, 051 (2018).
  4. D. Harari, S. Mollerach, and E. Roulet, Phys. Rev. D 93, 063002 (2016).
  5. D. Harari, S. Mollerach, and E. Roulet, JHEP 10, 047 (2000).
  6. D. Harari, S. Mollerach, and E. Roulet, and F. Sanchez, JHEP 03, 045 (2002).
  7. K. Dolag, M. Kachelriess, and D. V. Semikoz, JCAP 01, 033 (2009).
  8. D. Harari, S. Mollerach, and E. Roulet, JHEP 08, 022 (1999).
  9. V. Berezinsky and O. Kalashev, Phys. Rev. D 94, 023007 (2016).
  10. R. Alves Batista, A. Dundovic, M. Erdmann, Karl-Heinz Kampert, D. Kuempel, G. M�ller, G. Sigl, A. van Vliet, D. Walz, and T. Winchen, JCAP 05, 038 (2016).
  11. R. Alves Batista et al., JCAP 09, 035 (2022).
  12. A. Zonca, L. Singer, D. Lenz, M. Reinecke, C. Rosset, E. Hivon, and K. Gorski, Journal of Open Source Software 4, 1298 (2019).
  13. K. M. G�rski, E. Hivon, A. J. Banday, B. D. Wandelt, F. K. Hansen, M. Reinecke, and M. Bartelmann, Astrophys. J. 622, 759 (2005).
  14. J. Giacalone and J. R. Jokipii, Astrophys. J. 520, 204 (1999).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах