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T1  - First NuSTAR observations of MRK 501 within a radio to TeV multi-instrument campaign
JF  - The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics
N2  - We report on simultaneous broadband observations of the TeV-emitting blazar Markarian 501 between 2013 April 1 and August 10, including the first detailed characterization of the synchrotron peak with Swift and NuSTAR. During the campaign, the nearby BL Lac object was observed in both a quiescent and an elevated state. The broadband campaign includes observations with NuSTAR, MAGIC, VERITAS, the Fermi Large Area Telescope, Swift X-ray Telescope and UV Optical Telescope, various ground-based optical instruments, including the GASP-WEBT program, as well as radio observations by OVRO, Metsahovi, and the F-Gamma consortium. Some of the MAGIC observations were affected by a sand layer from the Saharan desert, and had to be corrected using event-by-event corrections derived with a Light Detection and Ranging (LIDAR) facility. This is the first time that LIDAR information is used to produce a physics result with Cherenkov Telescope data taken during adverse atmospheric conditions, and hence sets a precedent for the current and future ground-based gamma-ray instruments. The NuSTAR instrument provides unprecedented sensitivity in hard X-rays, showing the source to display a spectral energy distribution (SED) between 3 and 79 keV consistent with a log-parabolic spectrum and hard X-ray variability on hour timescales. None (of the four extended NuSTAR observations) show evidence of the onset of inverse-Compton emission at hard X-ray energies. We apply a single-zone equilibrium synchrotron self-Compton (SSC) model to five simultaneous broadband SEDs. We find that the SSC model can reproduce the observed broadband states through a decrease in the magnetic field strength coinciding with an increase in the luminosity and hardness of the relativistic leptons responsible for the high-energy emission.
KW  - BL Lacertae objects: general
KW  - galaxies: individual (Markarian 501)
KW  - X-rays: galaxies
Y1  - 2015
U6  - https://doi.org/10.1088/0004-637X/812/1/65
SN  - 0004-637X
SN  - 1538-4357
VL  - 812
IS  - 1
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Arlen, T.
A1  - Aune, T.
A1  - Beilicke, M.
A1  - Benbow, W.
A1  - Bouvier, A.
A1  - Buckley, J. H.
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A1  - Cesarini, A.
A1  - Ciupik, L.
A1  - Connolly, M. P.
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A1  - Ong, R. A.
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T1  - Rapid TeV Gamma-Ray flaring of bl lacertae
JF  - The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics
N2  - We report on the detection of a very rapid TeV gamma-ray flare from BL Lacertae on 2011 June 28 with the Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS). The flaring activity was observed during a 34.6 minute exposure, when the integral flux above 200 GeV reached (3.4 +/- 0.6) x 10(-6) photons m(-2) s(-1), roughly 125% of the Crab Nebula flux measured by VERITAS. The light curve indicates that the observations missed the rising phase of the flare but covered a significant portion of the decaying phase. The exponential decay time was determined to be 13 +/- 4 minutes, making it one of the most rapid gamma-ray flares seen from a TeV blazar. The gamma-ray spectrum of BL Lacertae during the flare was soft, with a photon index of 3.6 +/- 0.4, which is in agreement with the measurement made previously by MAGIC in a lower flaring state. Contemporaneous radio observations of the source with the Very Long Baseline Array revealed the emergence of a new, superluminal component from the core around the time of the TeV gamma-ray flare, accompanied by changes in the optical polarization angle. Changes in flux also appear to have occurred at optical, UV, and GeV gamma-ray wavelengths at the time of the flare, although they are difficult to quantify precisely due to sparse coverage. A strong flare was seen at radio wavelengths roughly four months later, which might be related to the gamma-ray flaring activities. We discuss the implications of these multiwavelength results.
KW  - galaxies: active
KW  - galaxies: individual (BL Lacertae, VER J2202+422)
KW  - gamma rays: galaxies
Y1  - 2013
U6  - https://doi.org/10.1088/0004-637X/762/2/92
SN  - 0004-637X
VL  - 762
IS  - 2
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Aleksic, J.
A1  - Ansoldi, S.
A1  - Antonelli, L. A.
A1  - Antoranz, P.
A1  - Babic, A.
A1  - Bangale, P.
A1  - de Almeida, U. Barres
A1  - Barrio, J. A.
A1  - Gonzalez, J. Becerra
A1  - Bednarek, W.
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A1  - Bernardini, E.
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A1  - Bonnefoy, S.
A1  - Bonnoli, G.
A1  - Borracci, F.
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A1  - Carmona, E.
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A1  - Cortina, J.
A1  - Covino, S.
A1  - Da Vela, P.
A1  - Dazzi, F.
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A1  - De Caneva, G.
A1  - De Lotto, B.
A1  - Delgado Mendez, C.
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A1  - Dorner, D.
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A1  - Max-Moerbeck, W.
A1  - Moody, J. W.
A1  - Maccaferri, G.
A1  - Mori, Y.
A1  - Nestoras, I.
A1  - Orlati, A.
A1  - Pace, C.
A1  - Pearson, R.
A1  - Perri, M.
A1  - Readhead, A. C. S.
A1  - Richards, J. L.
A1  - Sadun, A. C.
A1  - Sakamoto, T.
A1  - Tammi, J.
A1  - Tornikoski, M.
A1  - Yatsu, Y.
A1  - Zook, A.
T1  - The 2009 multiwavelength campaign on Mrk 421: Variability and correlation studies
JF  - Astronomy and astrophysics : an international weekly journal
N2  - Aims. We perform an extensive characterization of the broadband emission of Mrk 421, as well as its temporal evolution, during the non-flaring (low) state. The high brightness and nearby location (z = 0.031) of Mrk 421 make it an excellent laboratory to study blazar emission. The goal is to learn about the physical processes responsible for the typical emission of Mrk 421, which might also be extended to other blazars that are located farther away and hence are more difficult to study.
 Methods. We performed a 4.5-month multi-instrument campaign on Mrk 421 between January 2009 and June 2009, which included VLBA, F-GAMMA, GASP-WEBT, Swift, RXTE, Fermi-LAT, MAGIC, and Whipple, among other instruments and collaborations. This extensive radio to very-high-energy (VHE; E > 100 GeV) gamma-ray dataset provides excellent temporal and energy coverage, which allows detailed studies of the evolution of the broadband spectral energy distribution.
 Results. Mrk421 was found in its typical (non-flaring) activity state, with a VHE flux of about half that of the Crab Nebula, yet the light curves show significant variability at all wavelengths, the highest variability being in the X-rays. We determined the power spectral densities (PSD) at most wavelengths and found that all PSDs can be described by power-laws without a break, and with indices consistent with pink/red-noise behavior. We observed a harder-when-brighter behavior in the X-ray spectra and measured a positive correlation between VHE and X-ray fluxes with zero time lag. Such characteristics have been reported many times during flaring activity, but here they are reported for the first time in the non-flaring state. We also observed an overall anti-correlation between optical /UV and X-rays extending over the duration of the campaign.
 Conclusions. The harder-when-brighter behavior in the X-ray spectra and the measured positive X-ray/VHE correlation during the 2009 multiwavelength campaign suggests that the physical processes dominating the emission during non-flaring states have similarities with those occurring during flaring activity. In particular, this observation supports leptonic scenarios as being responsible for the emission of Mrk 421 during non-flaring activity. Such a temporally extended X-ray /VHE correlation is not driven by any single flaring event, and hence is difficult to explain within the standard hadronic scenarios. The highest variability is observed in the X-ray band, which, within the one-zone synchrotron self-Compton scenario, indicates that the electron energy distribution is most variable at the highest energies.
KW  - BL Lacertae objects: individual: Mrk 421
Y1  - 2015
U6  - https://doi.org/10.1051/0004-6361/201424216
SN  - 0004-6361
SN  - 1432-0746
VL  - 576
PB  - EDP Sciences
CY  - Les Ulis
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Orienti, M.
A1  - Finke, J.
A1  - Raiteri, C. M.
A1  - Hovatta, T.
A1  - Larsson, J.
A1  - Max-Moerbeck, W.
A1  - Perkins, J.
A1  - Readhead, A. C. S.
A1  - Richards, J. L.
A1  - Beilicke, M.
A1  - Benbow, W.
A1  - Berger, K.
A1  - Bird, R.
A1  - Bugaev, V.
A1  - Cardenzana, J. V.
A1  - Cerruti, M.
A1  - Chen, Xuhui
A1  - Ciupik, L.
A1  - Dickinson, H. J.
A1  - Eisch, J. D.
A1  - Errando, M.
A1  - Falcone, A.
A1  - Finley, J. P.
A1  - Fleischhack, H.
A1  - Fortin, P.
A1  - Fortson, L.
A1  - Furniss, A.
A1  - Gerard, L.
A1  - Gillanders, G. H.
A1  - Griffiths, S. T.
A1  - Grube, J.
A1  - Gyuk, G.
A1  - Hakansson, Nils
A1  - Holder, J.
A1  - Humensky, T. B.
A1  - Kar, P.
A1  - Kertzman, M.
A1  - Khassen, Y.
A1  - Kieda, D.
A1  - Krennrich, F.
A1  - Kumar, S.
A1  - Lang, M. J.
A1  - Maier, G.
A1  - McCann, A.
A1  - Meagher, K.
A1  - Moriarty, P.
A1  - Mukherjee, R.
A1  - Nieto, D.
A1  - Ong, R. A.
A1  - Otte, A. N.
A1  - Pohl, Manuela
A1  - Popkow, A.
A1  - Prokoph, H.
A1  - Pueschel, Elisa
A1  - Quinn, J.
A1  - Ragan, K.
A1  - Reynolds, P. T.
A1  - Richards, G. T.
A1  - Roache, E.
A1  - Rousselle, J.
A1  - Santander, M.
A1  - Sembroski, G. H.
A1  - Smith, A. W.
A1  - Staszak, D.
A1  - Telezhinsky, Igor O.
A1  - Tucci, J. V.
A1  - Tyler, J.
A1  - Varlotta, A.
A1  - Vassiliev, V. V.
A1  - Wakely, S. P.
A1  - Weinstein, A.
A1  - Welsing, R.
A1  - Williams, D. A.
A1  - Zitzer, B.
T1  - The most powerful flaring activity from the NLSyl PMN J0948+0022
JF  - Monthly notices of the Royal Astronomical Society
N2  - We report on multifrequency observations performed during 2012 December-2013 August of the first narrow-line Seyfert 1 galaxy detected in gamma-rays, PMN J0948+0022 (z = 0.5846). A y -ray flare was observed by the Large Area Telescope on board Fermi during 2012 December-2013 January, reaching a daily peak flux in the 0.1-100 GeV energy range of (155 31) x 10 8 ph cm(-2) S-1 on 2013 January 1, corresponding to an apparent isotropic luminosity of similar to 1.5 x 1048 erg s(-1). The y -ray flaring period triggered Swift and Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) observations in addition to radio and optical monitoring by Owens Valley Radio Observatory, Monitoring Of Jets in Active galactic nuclei with VLBA Experiments, and Catalina Real-time Transient Survey. A strong flare was observed in optical, UV, and X-rays on 2012 December 30, quasi-simultaneously to the y -ray flare, reaching a record flux for this source from optical to y gamma-rays. VERITAS observations at very high energy (E > 100 GeV) during 2013 January 6-17 resulted in an upper limit of F>0.2 Trev < 4.0 x 10(-12) ph cm(-2) s(-1). We compared the spectral energy distribution (SED) of the flaring state in 2013 January with that of an intermediate state observed in 2011. The two SEDs, modelled as synchrotron emission and an external Compton scattering of seed photons from a dust torus, can be modelled by changing both the electron distribution parameters and the magnetic field.
KW  - galaxies: active-galaxies: individual: PMN J0948+0022
KW  - galaxies: nuclei
KW  - galaxies: Seyfert
KW  - gamma-rays: general
Y1  - 2015
U6  - https://doi.org/10.1093/mnras/stu2251
SN  - 0035-8711
SN  - 1365-2966
VL  - 446
IS  - 3
SP  - 2456
EP  - 2467
PB  - Oxford Univ. Press
CY  - Oxford
ER  -