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T1  - Insights into the high-energy gamma-Ray emission of markarian 501 fromextensive multifrequency observations in the fermi era
JF  - The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics
N2  - We report on the gamma-ray activity of the blazar Mrk 501 during the first 480 days of Fermi operation. We find that the average Large Area Telescope (LAT) gamma-ray spectrum of Mrk 501 can be well described by a single power-law function with a photon index of 1.78 +/- 0.03. While we observe relatively mild flux variations with the Fermi-LAT (within less than a factor of two), we detect remarkable spectral variability where the hardest observed spectral index within the LAT energy range is 1.52 +/- 0.14, and the softest one is 2.51 +/- 0.20. These unexpected spectral changes do not correlate with the measured flux variations above 0.3 GeV. In this paper, we also present the first results from the 4.5 month long multifrequency campaign (2009 March 15-August 1) on Mrk 501, which included the Very Long Baseline Array (VLBA), Swift, RXTE, MAGIC, and VERITAS, the F-GAMMA, GASP-WEBT, and other collaborations and instruments which provided excellent temporal and energy coverage of the source throughout the entire campaign. The extensive radio to TeV data set from this campaign provides us with the most detailed spectral energy distribution yet collected for this source during its relatively low activity. The average spectral energy distribution of Mrk 501 is well described by the standard one-zone synchrotron self-Compton (SSC) model. In the framework of this model, we find that the dominant emission region is characterized by a size less than or similar to 0.1 pc (comparable within a factor of few to the size of the partially resolved VLBA core at 15-43 GHz), and that the total jet power (similar or equal to 10(44) erg s(-1)) constitutes only a small fraction (similar to 10(-3)) of the Eddington luminosity. The energy distribution of the freshly accelerated radiating electrons required to fit the time-averaged data has a broken power-law form in the energy range 0.3 GeV-10 TeV, with spectral indices 2.2 and 2.7 below and above the break energy of 20 GeV. We argue that such a form is consistent with a scenario in which the bulk of the energy dissipation within the dominant emission zone of Mrk 501 is due to relativistic, proton-mediated shocks. We find that the ultrarelativistic electrons and mildly relativistic protons within the blazar zone, if comparable in number, are in approximate energy equipartition, with their energy dominating the jet magnetic field energy by about two orders of magnitude.
KW  - acceleration of particles
KW  - BL Lacertae objects: general
KW  - BL Lacertae objects: individual (Mrk 501)
KW  - galaxies: active
KW  - gamma rays: general
KW  - radiation mechanisms: non-thermal
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1088/0004-637X/727/2/129
SN  - 0004-637X
VL  - 727
IS  - 2
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
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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.
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A1  - Williams, D. A.
A1  - Zitzer, B.
A1  - Jorstad, Svetlana G.
A1  - Marscher, Alan P.
A1  - Lister, Matthew L.
A1  - Kovalev, Yuri Y.
A1  - Pushkarev, A. B.
A1  - Savolainen, Tuomas
A1  - Agudo, I.
A1  - Molina, S. N.
A1  - Gomez, J. L.
A1  - Larionov, Valeri M.
A1  - Borman, G. A.
A1  - Mokrushina, A. A.
A1  - Tornikoski, Merja
A1  - Lahteenmaki, A.
A1  - Chamani, W.
A1  - Enestam, S.
A1  - Kiehlmann, S.
A1  - Hovatta, Talvikki
A1  - Smith, P. S.
A1  - Pontrelli, P.
T1  - Multiwavelength Observations of the Blazar BL Lacertae
BT  - a new Fast TeV Gamma-Ray Flare
JF  - The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics
N2  - Combined with measurements made by very-long-baseline interferometry, the observations of fast TeV gamma-ray flares probe the structure and emission mechanism of blazar jets. However, only a handful of such flares have been detected to date, and only within the last few years have these flares been observed from lower-frequency-peaked BL. Lac objects and flat-spectrum radio quasars. We report on a fast TeV gamma-ray flare from the blazar BL. Lacertae observed by the Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS). with a rise time of similar to 2.3 hr and a decay time of similar to 36 min. The peak flux above 200 GeV is (4.2 +/- 0.6) x 10(-6) photon m(-2) s(-1) measured with a 4-minute-binned light curve, corresponding to similar to 180% of the flux that is observed from the Crab Nebula above the same energy threshold. Variability contemporaneous with the TeV gamma-ray flare was observed in GeV gamma-ray, X-ray, and optical flux, as well as in optical and radio polarization. Additionally, a possible moving emission feature with superluminal apparent velocity was identified in Very Long Baseline Array observations at 43 GHz, potentially passing the radio core of the jet around the time of the gamma-ray flare. We discuss the constraints on the size, Lorentz factor, and location of the emitting region of the flare, and the interpretations with several theoretical models that invoke relativistic plasma passing stationary shocks.
KW  - BL Lacertae objects: individual (BL Lacertae = VER J2202+422)
KW  - galaxies: active
Y1  - 2018
U6  - https://doi.org/10.3847/1538-4357/aab35c
SN  - 0004-637X
SN  - 1538-4357
VL  - 856
IS  - 2
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
ER  -