Análisis de la anisotropía y del origen de los rayos cósmicos ultraenergéticos detectados por el observatorio Pierre Auger

Abstract

In the present PhD thesis will be fully addressed the analysis of the ultra-energetic events detected by the Pierre Auger Observatory. He will extend the correlation analysis of what was done previously in the Pierre Auger observatory, improving and perfecting the methodology of correlation between the ultra-energetic events and extra-galactic objects from galactic active nucleus catalogs. In parallel, we will analyze the degree of accumulation of events in clusters with the aim of looking for multiplicity in very that may have been generated by some source with of ultra-energetic cosmic ray emission. Within the body of the thesis will begin with Chap. 1 where the Pierre Auger Observatory will be described in all its aspects from its experimental design, as well as the methodology for the reconstruction of the extensive atmospheric showers and more technical details such as the firing modes of the detection systems. This chapter describes the general aspects of the total and relative exposure of the Auger Observatory since it intervenes in many of the analyzes carried out in the present thesis. The Cap. 2 begins with a treatise on the interactions of protons, heavy nuclei, photons and neutrinos with the cosmic microwave background when traveling in the extra-galactic medium. Subsequently, we will delve into the description of the theoretical models of acceleration of ultra-energetic particles and how these to be emitted are interact with the extra-galactic and galactic magnetic fields existing in the universe.

En la presente tesis de doctorado se abordara integralmente el análisis de los eventos ultra-energéticos detectados por el Observatorio Pierre Auger. Se extenderá el análisis de correlación de lo anteriormente hecho en el observatorio Pierre Auger mejorando y perfeccionando la metodología de correlación entre los eventos ultraenergéticos y los objetos extra-galácticos de catálogos de núcleos activos galácticos. De manera paralela, se analizara el grado de acumulación de eventos en cúmulos con el objetivo de buscar multiplicidad en regiones muy focalizadas que pudieran haber sido generadas por alguna fuente con potencial de emisión de rayos cósmicos ultraenergéticos. Dentro del cuerpo de la tesis se iniciará con el Cap. 1 donde se describirá al Observatorio Pierre Auger en todos sus aspectos desde su diseño experimental, así como la metodología para la reconstrucción de los chubascos atmosféricos extensivos y detalles más técnicos como lo son los modos de disparo de los sistemas de detección. En este mismo capítulo se describe los aspectos generales de la exposición total y relativa del Observatorio Auger puesto que esta interviene en muchos de los análisis realizados en la presente tesis. El Cap. 2 se inicia con un tratado de las interacciones de los protones, núcleos pesados, fotones y neutrinos con el fondo cósmico de microondas al viajar en el medio extra-galáctico. Posteriormente, se profundizara en la descripción de los modelos teóricos de aceleración de partículas ultra-energéticas y como estas al ser emitidas interactúan con los campos magnéticos extra-galácticos y galácticos existentes en el universo.