Lors de l'ICRC 2019, la collaboration Pierre Auger a présenté ses derniers résultats sur la physique des rayons cosmiques (RC) d'ultra haute énergie. Après une quinzaine d'année de fonctionnement de l'Observatoire Pierre Auger, les analyses bénéficient d'une statistique importante, d'une exposition élevée, et d'une compréhension de plus en plus précise des sources d'incertitude systématique.
Certains résultats parmi les plus marquants sont résumés ci-dessous.
Anisotropies des directions d'arrivée
La modulation dipolaire à grande échelle angulaire au-dessus de 8 EeV est confirmée et son amplitude croit avec l'énergie. Amplitude et phase de la modulation sont mesurées sur plus de trois décades en énergie, et les résultats confirment une origine galactique des RC en dessous de 1 EeV, tandis que la direction du dipole observé va dans le sens d'une origine extragalactique des RC de quelques EeV.
Les recherches à plus petites échelles angulaires ont confirmé l’existence d’un excès en direction de Centaurus A. Pour les RC d'énergie supérieures à 38 EeV, la correlation entre leur direction d'arrivée et la position des galaxies à flambée d'étoiles répertoriées dans un catalogue incluant des objets extragalactiques tels que NGC4945 et M83 dans la région de CenA, mais aussi NGC253 près du pole sud galactique. Des études incluant les effets des champs magnétiques et prenant en compte des catalogues plus complets sont nécessaires pour confirmer ces résultats.
Spectre en énergie et composition du flux de RC
La mesure du spectre en énergie des rayons cosmiques réalisée par l'Observatoire Pierre Auger couvre une grande gamme en énergie, allant de 0,03 à plus de 100 EeV. Cette mesure est entièrement indépendante des modèles et d'hypothèses sur la composition. Deux points d'inflexion sont clairement visibles correspondant au deuxième genou et à la cheville; un nouveau changement de pente est à présent observé autour de 10 EeV.
Le flux de RC dans la gamme d'énergie autour de la cheville semble être dominé par une composition mixte (i.e. mélange de noyaux de différente nature), les noyaux légers étant plutôt exclus. Des analyses indépendantes concluent à l'alourdissement de la composition au-dessus de 2 EeV. Ces résultats permettraient d'attribuer l'origine de la suppression du flux au dessus de 50 EeV comme étant davantage lié aux limites du pouvoir d'accélération des sources plutôt que dû à des effets de propagation. Cependant, les informations sur la composition en masse du flux de RC au delà de 50 EeV manquent toujours.
Interactions hadroniques à ultra haute énergie
De nouveaux résultats sur les modèles d'interaction hadronique à ultra haute énergie ont été obtenus grâce à l'étude de la composante muonique dans les grandes gerbes atmosphériques. Le déficit du nombre total de muons attendus d'après les modèles d'interaction hadroniques utilisés dans les simulations de gerbes est confirmé, même à des énergies inférieures à 0,3 EeV grâce aux mesures effectuées avec des détecteurs de muons enterrés.
