超高エネルギー宇宙線はどこから来るのか？
10^18 eVを超えて検出される荷電粒子——10^20 eVに近い事象を含め、1個の素粒子にマクロなエネルギー——は宇宙で最も極端な天体によって加速されているはずである。候補源はAGNジェット、ガンマ線バースト、マグネターなどだが、磁場による偏向で到来方向がかき乱される。
難しい理由
荷電原子核はほとんど分かっていない銀河間・銀河系内磁場で偏向される。組成測定はモデル依存（軽い陽子と重い原子核は伝播挙動が大きく異なり）、GZKカットオフ以上のフラックスは1平方kmあたり世紀に数個しかない。
現在の証拠
AugerとTelescope Arrayは予想されるGZKエネルギーでのフラックス抑制と8 EeV以上で約7%の双極子異方性を観測し、近傍スターバースト銀河やCen Aとの相関を示唆するが、決定的な源同定には至っていない。
考えられるアプローチ
より大きな露光（AugerPrime、GRAND、POEMMA級の宇宙ミッション）、アンクル付近の組成測定、ファラデー回転サーベイによる銀河磁場マップの改善、ニュートリノ・ガンマ線のマルチメッセンジャー一致観測。
関連トピック
出典
- The Pierre Auger Observatory — Pierre Auger Observatory
- Research Highlights — IceCube Neutrino Observatory
- What Are Active Galactic Nuclei? — NASA Science
- CTAO Technology — How CTAO works — Cherenkov Telescope Array Observatory