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22 Chapitre 1. Contexte scientifique et expériences
Figure 1.15 – Section efficace proton-air à √ s = 57 TeV.
tel-00814988, version 1 - 18 Apr 2013
Directions d’arrivée
À très haute énergie, quelques 10 19 eV, les rayons cosmiques ont une rigidité telle
que la déflexion magnétique qu’ils subissent lors de leur trajet galactique et/ou extragalactique
est faible par rapport à la précision avec laquelle la direction d’arrivée est
reconstruite (de l’ordre du demi-degré). Il est donc très intéressant de s’intéresser aux
anisotropies à petite échelle angulaire, comme l’ont fait toutes les expériences récentes.
HiRes et TA sont installées dans l’hémisphère nord, Auger est dans le sud. HiRes
en mode stéréo n’indique aucune anisotropie. À toutes les énergies, les données sont
compatibles avec un flux isotrope à 95% de niveau de confiance. En recherchant des
corrélations avec le catalogue d’AGN de Véron-Cetty-Véron [22], HiRes trouve que 2
événements détectés sur 13 sont effectivement corrélés avec un AGN (dans une fenêtre
angulaire de 3.1 ◦ , la même valeur qu’Auger), pour 3.2 attendus si le flux était isotrope.
TA (qui a 20% de l’exposition d’Auger) de son côté, trouve que 8 événements sur 20 sont
corrélés avec un AGN, pour 4.8 attendus dans le cas isotrope. L’excès de TA n’est pas
significatif.
Auger en revanche détecte une anisotropie et une corrélation avec les AGNs. La
découverte de cette corrélation a eu lieu en deux temps : à partir des gerbes détectées
entre le 01/01/2004 et le 26/05/2006, et du catalogue de VCV choisi, on détermine des
coupures sur les gerbes et sur le catalogue qui maximisent le niveau de corrélation. Les
coupures sont faites sur l’énergie minimale des gerbes choisies, le redshift z des AGN
choisis et la distance angulaire α entre les directions d’arrivée des gerbes et la position
des AGNs. Lors de ce travail exploratoire, les coupures trouvées sont : E 57 EeV,
z 0.018 (soit une distance inférieure à 75 Mpc) et α 3.1 ◦ . La corrélation trouvée
avec ces paramètres est de 80% (12 événements sur 15 sont corrélés avec un AGN, pour
3.2 attendus) mais n’a aucune valeur significative car les paramètres ont justement été
optimisés pour la rendre importante. La deuxième étape de cette étude a consisté à
conserver ces paramètres et à recalculer le niveau de corrélation sur un lot de données
indépendant, entre le 27/05/2006 et le 31/08/2007. La corrélation pour ces nouvelles
données était de 9 événements (pour 2.7 attendus) sur un total de 13 sont corrélés, soit
une fraction de 69 +11
−13
%. Le taux de corrélation attendu si les rayons cosmiques détectés