Signatures of middle aged, nearby pulsars in the cosmic ray lepton spectrum?

Recent data reported by the PAMELA and ATIC experiments, as well as cosmic ray lepton results from FERMI and H.E.S.S. collaborations sparked a series of papers explaining these results either by contributions of electron positron pairs to the local interstellar cosmic ray (CR) spectrum by dark matter (DM) or pulsars. Focusing here on pulsars, we argue that at the present, our knowledge about particle acceleration at pulsars as well as of the local Galactic CR propagation is still limited, i.e. the recent results for CR electrons and positrons constrain pulsar and propagation models. We will thus not present another attempt to explain the data by contributions of pulsars to the local CR lepton flux but rather to highlight the caveats in doing so.Comment: 6 pages, accepted for the publication in the proceedings of the ICATPP Conference on Cosmic Rays for Particle and Astroparticle Physics, Villa Olmo (Como), Oct. 201

Anisotropic diffusion of galactic cosmic ray protons and their steady-state azimuthal distribution

Galactic transport models for cosmic rays involve the diffusive motion of these particles in the interstellar medium. Due to the large-scale structured galactic magnetic field this diffusion is anisotropic with respect to the local field direction. We included this transport effect along with continuous loss processes in a quantitative model of galactic propagation for cosmic ray protons which is based on stochastic differential equations. We calculated energy spectra at different positions along the Sun's galactic orbit and compared them to the isotropic diffusion case. The results show that a larger amplitude of variation as well as different spectral shapes are obtained in the introduced anisotropic diffusion scenario and emphasize the need for accurate galactic magnetic field models.Comment: 7 pages, 5 figures, accepted for publication in A&

On the time-dependent propagation of cosmic rays

Die Frage des Ursprungs und der Beschleunigung der hadronischen kosmischen Strahlung (KS) ist bis heute nicht abschließend geklärt, auch wenn davon ausgegangen wird, dass die KS bis etwa 10e15 eV durch Supernovae (SN) beschleunigt wird. Da bislang keine direkten Hinweise aus der Beobachtung vorliegen, die diese These stützen, ist man auf indirekte Hinweise auf die Quellen angewiesen. Um aus den an der Erde gemessenen KS Rückschlüsse auf die Quellen der KS zu ziehen, müssen die Prozesse während der Propagation der KS in der Galaxie verstanden sein. Zeitabhängige Rechnungen unter Berücksichtigung aller Raumdimensionen zeigen, die Annahme, dass SN Quellen der KS sind, führt zu räumlichen und zeitlichen Schwankung der Dichte der primären, nicht aber der sekundären KS in der Galaxie. Beobachtungen der diffusen galaktischen gamma-Strahlung zeigen, dass die Dichte der KS in der Tat räumlich schwankt, was zusammen mit den Rechnungen ein starkes Indiz für SN als Quellen der KS ist