All-sky Measurement of the Anisotropy of Cosmic Rays at 10 TeV and Mapping of the Local Interstellar Magnetic Field

Hawc Collaboration, Icecube Collaboration, A. U. Abeysekara, R. Alfaro, C. Alvarez, R. Arceo, J. C. Arteaga-Velázquez, D. Avila Rojas, E. Belmont-Moreno, S. Y. Benzvi, C. Brisbois, T. Capistrán, A. Carramiana, S. Casanova, U. Cotti, J. Cotzomi, J. C. Diaz-Vélez, C. De León, E. De La Fuente, S. DichiaraM. A. Duvernois, C. Espinoza, D. W. Fiorino, H. Fleischhack, N. Fraija, A. Galván-Gámez, J. A. Garcia-González, M. M. González, J. A. Goodman, Z. Hampel-Arias, J. P. Harding, S. Hernandez, B. Hona, F. Hueyotl-Zahuantitla, A. Iriarte, A. Jardin-Blicq, V. Joshi, A. Lara, H. León Vargas, G. Luis-Raya, K. Malone, S. S. Marinelli, J. Martinez-Castro, O. Martinez, J. A. Matthews, P. Miranda-Romagnoli, E. Moreno, M. Mostafá, L. Nellen, M. Newbold, M. U. Nisa, R. Noriega-Papaqui, E. G. Pérez-Pérez, J. Pretz, Z. Ren, C. D. Rho, C. Riviere, D. Rosa-González, M. Rosenberg, H. Salazar, F. Salesa Greus, A. Sandoval, M. Schneider, H. Schoorlemmer, G. Sinnis, A. J. Smith, P. Surajbali, I. Taboada, K. Tollefson, I. Torres, L. Villaseor, T. Weisgarber, J. Wood, A. Zepeda, H. Zhou, J. D. Alvarez, M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, D. Altmann, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, C. Argüelles, J. Auffenberg, S. Axani, P. Backes, H. Bagherpour, X. Bai, A. Barbano, J. P. Barron, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, J. Becker Tjus, K. H. Becker, S. Benzvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, C. Bohm, M. Börner, F. Bos, S. Böser, O. Botner, E. Bourbeau, J. Bourbeau, F. Bradascio, J. Braun, H. P. Bretz, S. Bron, J. Brostean-Kaiser, A. Burgman, R. S. Busse, T. Carver, E. Cheung, D. Chirkin, K. Clark, L. Classen, G. H. Collin, J. M. Conrad, P. Coppin, P. Correa, D. F. Cowen, R. Cross, P. Dave, M. Day, J. P.A.M. De André, C. De Clercq, J. J. Delaunay, H. Dembinski, K. Deoskar, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. De Vries, G. De Wasseige, M. De With, T. Deyoung, J. C. Diaz-Vélez, H. Dujmovic, M. Dunkman, E. Dvorak, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, B. Eichmann, P. Eller, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, A. Franckowiak, E. Friedman, A. Fritz, T. K. Gaisser, J. Gallagher, E. Ganster, S. Garrappa, L. Gerhardt, K. Ghorbani, W. Giang, T. Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, C. Haack, A. Hallgren, L. Halve, F. Halzen, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, T. Hoinka, B. Hokanson-Fasig, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, K. Hultqvist, M. Hünnefeld, R. Hussain, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, E. Jacobi, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, B. J.P. Jones, P. Kalaczynski, W. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, T. Karg, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, A. Keivani, J. L. Kelley, A. Kheirandish, J. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, T. Kittler, S. R. Klein, R. Koirala, H. Kolanoski, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, K. Krings, M. Kroll, G. Krückl, S. Kunwar, N. Kurahashi, A. Kyriacou, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, K. Leonard, M. Leuermann, Q. R. Liu, E. Lohfink, C. J.Lozano Mariscal, L. Lu, J. Lünemann, W. Luszczak, J. Madsen, G. Maggi, K. B.M. Mahn, Y. Makino, S. Mancina, I. C. Mariş, R. Maruyama, K. Mase, R. Maunu, K. Meagher, M. Medici, M. Meier, T. Menne, G. Merino, T. Meures, S. Miarecki, J. Micallef, G. Momenté, T. Montaruli, R. W. Moore, M. Moulai, R. Nagai, R. Nahnhauer, P. Nakarmi, U. Naumann, G. Neer, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, A. Olivas, A. O'Murchadha, E. O'Sullivan, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, P. Peiffer, J. A. Pepper, C. Pérez De Los Heros, D. Pieloth, E. Pinat, A. Pizzuto, M. Plum, P. B. Price, G. T. Przybylski, C. Raab, M. Rameez, L. Rauch, K. Rawlins, I. C. Rea, R. Reimann, B. Relethford, G. Renzi, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, I. Safa, S. E.Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, M. Santander, S. Sarkar, S. Sarkar, K. Satalecka, M. Schaufel, P. Schlunder, T. Schmidt, A. Schneider, J. Schneider, S. Schöneberg, L. Schumacher, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, J. Soedingrekso, D. Soldin, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, J. Stachurska, M. Stamatikos, T. Stanev, A. Stasik, R. Stein, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, N. L. Strotjohann, T. Stuttard, G. W. Sullivan, M. Sutherland, I. Taboada, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, S. Tilav, P. A. Toale, M. N. Tobin, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, R. Turcotte, C. F. Turley, B. Ty, E. Unger, M. A.Unland Elorrieta, M. Usner, J. Vandenbroucke, W. Van Driessche, D. Van Eijk, N. Van Eijndhoven, S. Vanheule, J. Van Santen, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, F. D. Wandler, N. Wandkowsky, T. B. Watson, C. Weaver, M. J. Weiss, C. Wendt, J. Werthebach, S. Westerhoff, B. J. Whelan, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, M. Wolf, J. Wood, T. R. Wood, E. Woolsey, K. Woschnagg, G. Wrede, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, T. Yuan

Research output: Contribution to journalArticle

12 Scopus citations

Abstract

© 2019. The American Astronomical Society. All rights reserved. We present the first full-sky analysis of the cosmic ray arrival direction distribution with data collected by the High-Altitude Water Cherenkov and IceCube observatories in the northern and southern hemispheres at the same median primary particle energy of 10 TeV. The combined sky map and angular power spectrum largely eliminate biases that result from partial sky coverage and present a key to probe into the propagation properties of TeV cosmic rays through our local interstellar medium and the interaction between the interstellar and heliospheric magnetic fields. From the map, we determine the horizontal dipole components of the anisotropy δ 0h = 9.16 ×10 -4 and δ 6h = 7.25 ×10 -4 (±0.04 × 10 -4 ). In addition, we infer the direction (229.°2 ± 3.°5 R.A., 11.°4 ± 3.°0 decl.) of the interstellar magnetic field from the boundary between large-scale excess and deficit regions from which we estimate the missing corresponding vertical dipole component of the large-scale anisotropy to be δN ∼ -3.97 +1.0-2.0 × 10 -4 .
Original languageAmerican English
JournalAstrophysical Journal
DOIs
StatePublished - 20 Jan 2019

Fingerprint Dive into the research topics of 'All-sky Measurement of the Anisotropy of Cosmic Rays at 10 TeV and Mapping of the Local Interstellar Magnetic Field'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Collaboration, H., Collaboration, I., Abeysekara, A. U., Alfaro, R., Alvarez, C., Arceo, R., Arteaga-Velázquez, J. C., Rojas, D. A., Belmont-Moreno, E., Benzvi, S. Y., Brisbois, C., Capistrán, T., Carramiana, A., Casanova, S., Cotti, U., Cotzomi, J., Diaz-Vélez, J. C., De León, C., Fuente, E. D. L., ... Yuan, T. (2019). All-sky Measurement of the Anisotropy of Cosmic Rays at 10 TeV and Mapping of the Local Interstellar Magnetic Field. Astrophysical Journal. https://doi.org/10.3847/1538-4357/aaf5cc