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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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A1  - Wagner, S. J.
A1  - Ward, M.
A1  - White, R.
A1  - Wierzcholska, A.
A1  - Zacharias, M.
A1  - Zajczyk, A.
A1  - Zdziarski, A. A.
A1  - Zech, Alraune
A1  - Zechlin, H. -S.
A1  - Aleksic, J.
A1  - Antonelli, L. A.
A1  - Antoranz, P.
A1  - Backes, Michael
A1  - Barrio, J. A.
A1  - Bastieri, D.
A1  - Becerra Gonzalez, J.
A1  - Bednarek, W.
A1  - Berdyugin, A.
A1  - Berger, K.
A1  - Bernardini, E.
A1  - Biland, A.
A1  - Blanch Bigas, O.
A1  - Bock, R. K.
A1  - Boller, A.
A1  - Bonnoli, G.
A1  - Tridon, D. Borla
A1  - Braun, I.
A1  - Bretz, T.
A1  - Canellas, A.
A1  - Carmona, E.
A1  - Carosi, A.
A1  - Colin, P.
A1  - Colombo, E.
A1  - Contreras, J. L.
A1  - Cortina, J.
A1  - Cossio, L.
A1  - Covino, S.
A1  - Dazzi, F.
A1  - De Angelis, A.
A1  - De Cea del Pozo, E.
A1  - De Lotto, B.
A1  - Delgado Mendez, C.
A1  - Diago Ortega, A.
A1  - Doert, M.
A1  - Dominguez, A.
A1  - Prester, Dijana Dominis
A1  - Dorner, D.
A1  - Doro, M.
A1  - Elsaesser, D.
A1  - Ferenc, D.
A1  - Fonseca, M. V.
A1  - Font, L.
A1  - Fruck, C.
A1  - Garcia Lopez, R. J.
A1  - Garczarczyk, M.
A1  - Garrido, D.
A1  - Giavitto, G.
A1  - Godinovic, N.
A1  - Hadasch, D.
A1  - Haefner, D.
A1  - Herrero, A.
A1  - Hildebrand, D.
A1  - Hoehne-Moench, D.
A1  - Hose, J.
A1  - Hrupec, D.
A1  - Huber, B.
A1  - Jogler, T.
A1  - Klepser, S.
A1  - Kraehenbuehl, T.
A1  - Krause, J.
A1  - La Barbera, A.
A1  - Lelas, D.
A1  - Leonardo, E.
A1  - Lindfors, E.
A1  - Lombardi, S.
A1  - Lopez, M.
A1  - Lorenz, E.
A1  - Makariev, M.
A1  - Maneva, G.
A1  - Mankuzhiyil, N.
A1  - Mannheim, K.
A1  - Maraschi, L.
A1  - Mariotti, M.
A1  - Martinez, M.
A1  - Mazin, D.
A1  - Meucci, M.
A1  - Miranda, J. M.
A1  - Mirzoyan, R.
A1  - Miyamoto, H.
A1  - Moldon, J.
A1  - Moralejo, A.
A1  - Munar, P.
A1  - Nieto, D.
A1  - Nilsson, K.
A1  - Orito, R.
A1  - Oya, I.
A1  - Paneque, D.
A1  - Paoletti, R.
A1  - Pardo, S.
A1  - Paredes, J. M.
A1  - Partini, S.
A1  - Pasanen, M.
A1  - Pauss, F.
A1  - Perez-Torres, M. A.
A1  - Persic, M.
A1  - Peruzzo, L.
A1  - Pilia, M.
A1  - Pochon, J.
A1  - Prada, F.
A1  - Moroni, P. G. Prada
A1  - Prandini, E.
A1  - Puljak, I.
A1  - Reichardt, I.
A1  - Reinthal, R.
A1  - Rhode, W.
A1  - Ribo, M.
A1  - Rico, J.
A1  - Ruegamer, S.
A1  - Saggion, A.
A1  - Saito, K.
A1  - Saito, T. Y.
A1  - Salvati, M.
A1  - Satalecka, K.
A1  - Scalzotto, V.
A1  - Scapin, V.
A1  - Schultz, C.
A1  - Schweizer, T.
A1  - Shayduk, M.
A1  - Shore, S. N.
A1  - Sillanpaa, A.
A1  - Sitarek, J.
A1  - Sobczynska, D.
A1  - Spanier, F.
A1  - Spiro, S.
A1  - Stamerra, A.
A1  - Steinke, B.
A1  - Storz, J.
A1  - Strah, N.
A1  - Suric, T.
A1  - Takalo, L.
A1  - Takami, H.
A1  - Tavecchio, F.
A1  - Temnikov, P.
A1  - Terzic, T.
A1  - Tescaro, D.
A1  - Teshima, M.
A1  - Thom, M.
A1  - Tibolla, O.
A1  - Torres, D. F.
A1  - Treves, A.
A1  - Vankov, H.
A1  - Vogler, P.
A1  - Wagner, R. M.
A1  - Weitzel, Q.
A1  - Zabalza, V.
A1  - Zandanel, F.
A1  - Zanin, R.
A1  - Arlen, T.
A1  - Aune, T.
A1  - Beilicke, M.
A1  - Benbow, W.
A1  - Bouvier, A.
A1  - Bradbury, S. M.
A1  - Buckley, J. H.
A1  - Bugaev, V.
A1  - Byrum, K.
A1  - Cannon, A.
A1  - Cesarini, A.
A1  - Ciupik, L.
A1  - Connolly, M. P.
A1  - Cui, W.
A1  - Dickherber, R.
A1  - Duke, C.
A1  - Errando, M.
A1  - Falcone, A.
A1  - Finley, J. P.
A1  - Finnegan, G.
A1  - Fortson, L.
A1  - Furniss, A.
A1  - Galante, N.
A1  - Gall, D.
A1  - Godambe, S.
A1  - Griffin, S.
A1  - Grube, J.
A1  - Gyuk, G.
A1  - Hanna, D.
A1  - Holder, J.
A1  - Huan, H.
A1  - Hui, C. M.
A1  - Kaaret, P.
A1  - Karlsson, N.
A1  - Kertzman, M.
A1  - Khassen, Y.
A1  - Kieda, D.
A1  - Krawczynski, H.
A1  - Krennrich, F.
A1  - Lang, M. J.
A1  - LeBohec, S.
A1  - Maier, G.
A1  - McArthur, S.
A1  - McCann, A.
A1  - Moriarty, P.
A1  - Mukherjee, R.
A1  - Nunez, P. D.
A1  - Ong, R. A.
A1  - Orr, M.
A1  - Otte, A. N.
A1  - Park, N.
A1  - Perkins, J. S.
A1  - Pichel, A.
A1  - Pohl, Martin
A1  - Prokoph, H.
A1  - Ragan, K.
A1  - Reyes, L. C.
A1  - Reynolds, P. T.
A1  - Roache, E.
A1  - Rose, H. J.
A1  - Ruppel, J.
A1  - Schroedter, M.
A1  - Sembroski, G. H.
A1  - Sentuerk, G. D.
A1  - Telezhinsky, Igor O.
A1  - Tesic, G.
A1  - Theiling, M.
A1  - Thibadeau, S.
A1  - Varlotta, A.
A1  - Vassiliev, V. V.
A1  - Vivier, M.
A1  - Wakely, S. P.
A1  - Weekes, T. C.
A1  - Williams, D. A.
A1  - Zitzer, B.
A1  - de Almeida, U. Barres
A1  - Cara, M.
A1  - Casadio, C.
A1  - Cheung, C. C.
A1  - McConville, W.
A1  - Davies, F.
A1  - Doi, A.
A1  - Giovannini, G.
A1  - Giroletti, M.
A1  - Hada, K.
A1  - Hardee, P.
A1  - Harris, D. E.
A1  - Junor, W.
A1  - Kino, M.
A1  - Lee, N. P.
A1  - Ly, C.
A1  - Madrid, J.
A1  - Massaro, F.
A1  - Mundell, C. G.
A1  - Nagai, H.
A1  - Perlman, E. S.
A1  - Steele, I. A.
A1  - Walker, R. C.
A1  - Wood, D. L.
T1  - The 2010 very high energy gamma-ray flare and 10 years ofmulti-wavelength oservations of M 87
JF  - The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics
N2  - The giant radio galaxy M 87 with its proximity (16 Mpc), famous jet, and very massive black hole ((3-6) x 10(9) M-circle dot) provides a unique opportunity to investigate the origin of very high energy (VHE; E > 100 GeV) gamma-ray emission generated in relativistic outflows and the surroundings of supermassive black holes. M 87 has been established as a VHE gamma-ray emitter since 2006. The VHE gamma-ray emission displays strong variability on timescales as short as a day. In this paper, results from a joint VHE monitoring campaign on M 87 by the MAGIC and VERITAS instruments in 2010 are reported. During the campaign, a flare at VHE was detected triggering further observations at VHE (H.E.S.S.), X-rays (Chandra), and radio (43 GHz Very Long Baseline Array, VLBA). The excellent sampling of the VHE gamma-ray light curve enables one to derive a precise temporal characterization of the flare: the single, isolated flare is well described by a two-sided exponential function with significantly different flux rise and decay times of tau(rise)(d) = (1.69 +/- 0.30) days and tau(decay)(d) = (0.611 +/- 0.080) days, respectively. While the overall variability pattern of the 2010 flare appears somewhat different from that of previous VHE flares in 2005 and 2008, they share very similar timescales (similar to day), peak fluxes (Phi(>0.35 TeV) similar or equal to (1-3) x 10(-11) photons cm(-2) s(-1)), and VHE spectra. VLBA radio observations of 43 GHz of the inner jet regions indicate no enhanced flux in 2010 in contrast to observations in 2008, where an increase of the radio flux of the innermost core regions coincided with a VHE flare. On the other hand, Chandra X-ray observations taken similar to 3 days after the peak of the VHE gamma-ray emission reveal an enhanced flux from the core (flux increased by factor similar to 2; variability timescale <2 days). The long-term (2001-2010) multi-wavelength (MWL) light curve of M 87, spanning from radio to VHE and including data from Hubble Space Telescope, Liverpool Telescope, Very Large Array, and European VLBI Network, is used to further investigate the origin of the VHE gamma-ray emission. No unique, common MWL signature of the three VHE flares has been identified. In the outer kiloparsec jet region, in particular in HST-1, no enhanced MWL activity was detected in 2008 and 2010, disfavoring it as the origin of the VHE flares during these years. Shortly after two of the three flares (2008 and 2010), the X-ray core was observed to be at a higher flux level than its characteristic range (determined from more than 60 monitoring observations: 2002-2009). In 2005, the strong flux dominance of HST-1 could have suppressed the detection of such a feature. Published models for VHE gamma-ray emission from M 87 are reviewed in the light of the new data.
KW  - galaxies: active
KW  - galaxies: individual (M 87)
KW  - galaxies: jets
KW  - galaxies: nuclei
KW  - gamma rays: galaxies
KW  - radiation mechanisms: non-thermal
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1088/0004-637X/746/2/151
SN  - 0004-637X
VL  - 746
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.
A1  - Berger, K.
A1  - Bernardini, E.
A1  - Bilandli, A.
A1  - Bianch, O.
A1  - Bock, R. K.
A1  - Bonnefoy, S.
A1  - Bonnoli, G.
A1  - Borracci, F.
A1  - Bretz, T.
A1  - Carmona, E.
A1  - Carosi, A.
A1  - Fidalgo, D. Carreto
A1  - Colin, P.
A1  - Colombo, E.
A1  - Contreras, J. L.
A1  - Cortina, J.
A1  - Covino, S.
A1  - Da Vela, P.
A1  - Dazzi, F.
A1  - De Angelis, A.
A1  - De Caneva, G.
A1  - De Lotto, B.
A1  - Delgado Mendez, C.
A1  - Doert, M.
A1  - Dominguez, A.
A1  - Prester, Dijana Dominis
A1  - Dorner, D.
A1  - Doro, M.
A1  - Einecke, S.
A1  - Eisenacher, D.
A1  - Elsaesser, D.
A1  - Farina, E.
A1  - Ferenc, D.
A1  - Fonseca, M. V.
A1  - Font, L.
A1  - Frantzen, K.
A1  - Fruck, C.
A1  - Garcia Lopez, R. J.
A1  - Garczarczyki, M.
A1  - Garrido Terrats, D.
A1  - Gaug, M.
A1  - Giavitto, G.
A1  - Godinovic, N.
A1  - Gonzalez Munoz, A.
A1  - Gozzini, S. R.
A1  - Hadamek, A.
A1  - Hadasch, D.
A1  - Herrero, A.
A1  - Hildebrand, D.
A1  - Hose, J.
A1  - Hrupec, D.
A1  - Idec, W.
A1  - Kadenius, V.
A1  - Kellermann, H.
A1  - Knoetig, M. L.
A1  - Krause, J.
A1  - Kushida, J.
A1  - La Barbera, A.
A1  - Lelas, D.
A1  - Lewandowska, N.
A1  - Lindfors, E.
A1  - Longo, F.
A1  - Lombardi, S.
A1  - Lopez, M.
A1  - Lopez-Coto, R.
A1  - Lopez-Oramas, A.
A1  - Lorenz, E.
A1  - Lozano, I.
A1  - Makariev, M.
A1  - Mallot, K.
A1  - Maneva, G.
A1  - Mankuzhiyil, N.
A1  - Mannheim, K.
A1  - Maraschi, L.
A1  - Marcote, B.
A1  - Mariotti, M.
A1  - Martinez, M.
A1  - Mazin, D.
A1  - Menzel, U.
A1  - Meucci, M.
A1  - Miranda, J. M.
A1  - Mirzoyan, R.
A1  - Moralejo, A.
A1  - Munar-Adrover, P.
A1  - Nakajima, D.
A1  - Niedzwiecki, A.
A1  - Nilsson, K.
A1  - Nowak, N.
A1  - Orito, R.
A1  - Overkemping, A.
A1  - Paiano, S.
A1  - Palatiello, M.
A1  - Paneque, D.
A1  - Paoletti, R.
A1  - Paredes, J. M.
A1  - Paredes-Fortuny, X.
A1  - Partini, S.
A1  - Persic, M.
A1  - Prada, F.
A1  - Moroni, P. G. Prada
A1  - Prandini, E.
A1  - Preziuso, S.
A1  - Puljak, I.
A1  - Reinthal, R.
A1  - Rhode, W.
A1  - Ribo, M.
A1  - Rico, J.
A1  - Garcia, J. Rodriguez
A1  - Ruegamer, S.
A1  - Saggion, A.
A1  - Saito, K.
A1  - Salvati, M.
A1  - Satalecka, K.
A1  - Scalzotto, V.
A1  - Scapin, V.
A1  - Schuliz, C.
A1  - Schweizer, T.
A1  - Shore, S. N.
A1  - Sillanpaa, A.
A1  - Sitarek, J.
A1  - Snidaric, I.
A1  - Sobczynska, D.
A1  - Spanier, F.
A1  - Stamatescu, V.
A1  - Stamerra, A.
A1  - Steinbring, T.
A1  - Storz, J.
A1  - Sun, S.
A1  - Suric, T.
A1  - Takalo, L.
A1  - Tavecchio, F.
A1  - Temnikov, P.
A1  - Terzic, T.
A1  - Tescaro, D.
A1  - Teshima, M.
A1  - Thaele, J.
A1  - Tibolla, O.
A1  - Torres, D. F.
A1  - Toyama, T.
A1  - Treves, A.
A1  - Uellenbeck, M.
A1  - Vogler, P.
A1  - Wagner, R. M.
A1  - Zandanel, F.
A1  - Zanin, R.
A1  - Archambault, S.
A1  - Behera, B.
A1  - Beilicke, M.
A1  - Benbow, W.
A1  - Bird, R.
A1  - Buckley, J. H.
A1  - Bugaev, V.
A1  - Cerruti, M.
A1  - Chen, X.
A1  - Ciupik, L.
A1  - Collins-Hughes, E.
A1  - Cui, W.
A1  - Dumm, J.
A1  - Eisch, J. D.
A1  - Falcone, A.
A1  - Federici, S.
A1  - Feng, Q.
A1  - Finley, J. P.
A1  - Fleischhack, H.
A1  - Fortin, P.
A1  - Fortson, L.
A1  - Furniss, A.
A1  - Griffin, S.
A1  - Griffiths, S. T.
A1  - Grube, J.
A1  - Gyuk, G.
A1  - Hanna, D.
A1  - Holder, J.
A1  - Hughes, G.
A1  - Humensky, T. B.
A1  - Johnson, C. A.
A1  - Kaaret, P.
A1  - Kertzman, M.
A1  - Khassen, Y.
A1  - Kieda, D.
A1  - Krawczynski, H.
A1  - Krennrich, F.
A1  - Kumar, S.
A1  - Lang, M. J.
A1  - Maier, G.
A1  - McArthur, S.
A1  - Meagher, K.
A1  - Moriarty, P.
A1  - Mukherjee, R.
A1  - Ong, R. A.
A1  - Otte, A. N.
A1  - Park, N.
A1  - Pichel, A.
A1  - Pohl, M.
A1  - Popkow, A.
A1  - Prokoph, H.
A1  - Quinn, M. J.
A1  - Ragan, K.
A1  - Rajotte, J.
A1  - Reynolds, P. T.
A1  - Richards, G. T.
A1  - Roache, E.
A1  - Rovero, A. C.
A1  - Sembroski, G. H.
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A1  - Wakely, S. P.
A1  - Weekes, T. C.
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A1  - Welsing, R.
A1  - Wilhelm, Alina
A1  - Williams, D. A.
A1  - Zitzer, B.
A1  - Villata, M.
A1  - Raiteri, C.
A1  - Aller, H. D.
A1  - Aller, M. F.
A1  - Chen, W. P.
A1  - Jordan, B.
A1  - Koptelova, E.
A1  - Kurtanidze, O. M.
A1  - Lahteenmaki, A.
A1  - McBreen, B.
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A1  - Nikolashvili, M. G.
A1  - Angelakis, E.
A1  - Capalbi, M.
A1  - Carraminana, A.
A1  - Carrasco, L.
A1  - Cassaro, P.
A1  - Cesarini, A.
A1  - Fuhrmann, L.
A1  - Giroletti, M.
A1  - Hovatta, T.
A1  - Krichbaum, T. P.
A1  - Krimm, H. A.
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  - 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.
A1  - Bernardini, E.
A1  - Biasuzzi, B.
A1  - Biland, A.
A1  - Blanch Bigas, O.
A1  - Boller, A.
A1  - Bonnefoy, S.
A1  - Bonnoli, G.
A1  - Borracci, F.
A1  - Bretz, T.
A1  - Carmona, E.
A1  - Carosi, A.
A1  - Colin, P.
A1  - Colombo, E.
A1  - Contreras, J. L.
A1  - Cortina, J.
A1  - Covino, S.
A1  - Da Vela, P.
A1  - Dazzi, F.
A1  - De Angelis, A.
A1  - De Caneva, G.
A1  - De Lotto, B.
A1  - Wilhelmi, E. de Ona
A1  - Mendez, C. Delgado
A1  - Prester, Dijana Dominis
A1  - Dorner, D.
A1  - Doro, M.
A1  - Einecke, S.
A1  - Eisenacher, D.
A1  - Elsaesser, D.
A1  - Fonseca, M. V.
A1  - Font, L.
A1  - Frantzen, K.
A1  - Fruck, C.
A1  - Galindo, D.
A1  - Lopez, R. J. Garcia
A1  - Garczarczyk, M.
A1  - Terrats, D. Garrido
A1  - Gaug, M.
A1  - Godinovic, N.
A1  - Munoz, A. Gonzalez
A1  - Gozzini, S. R.
A1  - Hadasch, D.
A1  - Hanabata, Y.
A1  - Hayashida, M.
A1  - Herrera, J.
A1  - Hildebrand, D.
A1  - Hose, J.
A1  - Hrupec, D.
A1  - Hughes, G.
A1  - Idec, W.
A1  - Kadenius, V.
A1  - Kellermann, H.
A1  - Knoetig, M. L.
A1  - Kodani, K.
A1  - Konno, Y.
A1  - Krause, J.
A1  - Kubo, H.
A1  - Kushida, J.
A1  - La Barbera, A.
A1  - Lelas, D.
A1  - Lewandowska, N.
A1  - Lindfors, E.
A1  - Lombardi, S.
A1  - Lopez, M.
A1  - Lopez-Coto, R.
A1  - Lopez-Oramas, A.
A1  - Lorenz, E.
A1  - Lozano, I.
A1  - Makariev, M.
A1  - Mallot, K.
A1  - Maneva, G.
A1  - Mankuzhiyil, N.
A1  - Mannheim, K.
A1  - Maraschi, L.
A1  - Marcote, B.
A1  - Mariotti, M.
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A1  - Mirzoyan, R.
A1  - Moralejo, A.
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A1  - Paneque, D.
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A1  - Moroni, P. G. Prada
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A1  - Troitsky, I. S.
A1  - Wehrle, A. E.
A1  - Jordan, B.
T1  - Unprecedented study of the broadband emission of Mrk 421 during flaring activity in March 2010
JF  - Astronomy and astrophysics : an international weekly journal
N2  - Context. Because of its proximity, Mrk 421 is one of the best sources on which to study the nature of BL Lac objects. Its proximity allows us to characterize its broadband spectral energy distribution (SED).
 Aims. The goal is to better understand the mechanisms responsible for the broadband emission and the temporal evolution of Mrk 421. These mechanisms may also apply to more distant blazars that cannot be studied with the same level of detail.
 Methods. A flare occurring in March 2010 was observed for 13 consecutive days (from MJD 55 265 to MJD 55 277) with unprecedented wavelength coverage from radio to very high energy (VHE; E > 100 GeV) gamma-rays with MAGIC, VERITAS, Whipple, Fermi-LAT, MAXI, RXTE, Swift, GASP-WEBT, and several optical and radio telescopes. We modeled the day-scale SEDs with one-zone and two-zone synchrotron self-Compton (SSC) models, investigated the physical parameters, and evaluated whether the observed broadband SED variability can be associated with variations in the relativistic particle population.
 Results. The activity of Mrk 421 initially was high and then slowly decreased during the 13-day period. The flux variability was remarkable at the X-ray and VHE bands, but it was minor or not significant at the other bands. The variability in optical polarization was also minor. These observations revealed an almost linear correlation between the X-ray flux at the 2-10 keV band and the VHE gamma-ray flux above 200 GeV, consistent with the gamma-rays being produced by inverse-Compton scattering in the Klein-Nishina regime in the framework of SSC models. The one-zone SSC model can describe the SED of each day for the 13 consecutive days reasonably well, which once more shows the success of this standard theoretical scenario to describe the SEDs of VHE BL Lacs such as Mrk 421. This flaring activity is also very well described by a two-zone SSC model, where one zone is responsible for the quiescent emission, while the other smaller zone, which is spatially separated from the first, contributes to the daily variable emission occurring at X-rays and VHE gamma-rays. The second blob is assumed to have a smaller volume and a narrow electron energy distribution with 3 x 10(4) < gamma < 6 x 10(5), where. is the Lorentz factor of the electrons. Such a two-zone scenario would naturally lead to the correlated variability at the X-ray and VHE bands without variability at the optical/UV band, as well as to shorter timescales for the variability at the X-ray and VHE bands with respect to the variability at the other bands.
 Conclusions. Both the one-zone and the two-zone SSC models can describe the daily SEDs via the variation of only four or five model parameters, under the hypothesis that the variability is associated mostly with the underlying particle population. This shows that the particle acceleration and cooling mechanism that produces the radiating particles might be the main mechanism responsible for the broadband SED variations during the flaring episodes in blazars. The two-zone SSC model provides a better agreement with the observed SED at the narrow peaks of the low-and high-energy bumps during the highest activity, although the reported one-zone SSC model could be further improved by varying the parameters related to the emitting region itself (delta, B and R), in addition to the parameters related to the particle population.
KW  - radiation mechanisms: non-thermal
KW  - galaxies: active
KW  - BL Lacertae objects: individual: Mrk 421
KW  - gamma rays: galaxies
Y1  - 2015
U6  - https://doi.org/10.1051/0004-6361/201424811
SN  - 0004-6361
SN  - 1432-0746
VL  - 578
PB  - EDP Sciences
CY  - Les Ulis
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Abeysekara, A. U.
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A1  - Benbow, Wystan
A1  - Bird, Ralph
A1  - Brose, Robert
A1  - Buchovecky, M.
A1  - Buckley, J. H.
A1  - Bugaev, V.
A1  - Chromey, A. J.
A1  - Connolly, M. P.
A1  - Cui, Wei
A1  - Daniel, M. K.
A1  - Falcone, A.
A1  - Feng, Qi
A1  - Finley, John P.
A1  - Fortson, L.
A1  - Furniss, Amy
A1  - Huetten, M.
A1  - Hanna, David
A1  - Hervet, O.
A1  - Holder, J.
A1  - Hughes, G.
A1  - Humensky, T. B.
A1  - Johnson, Caitlin A.
A1  - Kaaret, Philip
A1  - Kar, P.
A1  - Kertzman, M.
A1  - Kieda, David
A1  - Krause, M.
A1  - Krennrich, F.
A1  - Kumar, S.
A1  - Lang, M. J.
A1  - Lin, T. T. Y.
A1  - McArthur, S.
A1  - Moriarty, P.
A1  - Mukherjee, Reshmi
A1  - Ong, R. A.
A1  - Otte, Adam Nepomuk
A1  - Park, Nahee
A1  - Petrashyk, A.
A1  - Pohl, Martin
A1  - Pueschel, Elisa
A1  - Quinn, J.
A1  - Ragan, K.
A1  - Reynolds, P. T.
A1  - Richards, Gregory T.
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A1  - Rulten, C.
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A1  - Santander, Marcos
A1  - Sembroski, G. H.
A1  - Shahinyan, Karlen
A1  - Sushch, I.
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A1  - Wakely, S. P.
A1  - Weinstein, A.
A1  - Wells, R. M.
A1  - Wilcox, P.
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A1  - Bellazzini, Ronaldo
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T1  - VERITAS and Fermi-LAT Observations of TeV Gamma-Ray Sources Discovered by HAWC in the 2HWC Catalog
JF  - The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics
N2  - The High Altitude Water Cherenkov (HAWC) collaboration recently published their 2HWC catalog, listing 39 very high energy (VHE; >100 GeV) gamma-ray sources based on 507 days of observation. Among these, 19 sources are not associated with previously known teraelectronvolt (TeV) gamma-ray sources. We have studied 14 of these sources without known counterparts with VERITAS and Fermi-LAT. VERITAS detected weak gamma-ray emission in the 1 TeV-30 TeV band in the region of DA 495, a pulsar wind nebula coinciding with 2HWC J1953+294, confirming the discovery of the source by HAWC. We did not find any counterpart for the selected 14 new HAWC sources from our analysis of Fermi-LAT data for energies higher than 10 GeV. During the search, we detected gigaelectronvolt (GeV) gamma-ray emission coincident with a known TeV pulsar wind nebula, SNR G54.1+0.3 (VER J1930+188), and a 2HWC source, 2HWC J1930+188. The fluxes for isolated, steady sources in the 2HWC catalog are generally in good agreement with those measured by imaging atmospheric Cherenkov telescopes. However, the VERITAS fluxes for SNR G54.1+0.3, DA 495, and TeV J2032+4130 are lower than those measured by HAWC, and several new HAWC sources are not detected by VERITAS. This is likely due to a change in spectral shape, source extension, or the influence of diffuse emission in the source region.
KW  - gamma rays: general
Y1  - 2018
U6  - https://doi.org/10.3847/1538-4357/aade4e
SN  - 0004-637X
SN  - 1538-4357
VL  - 866
IS  - 1
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
ER  - 
TY  - JOUR
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A1  - Hrupec, D.
A1  - Hughes, G.
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A1  - Lopez-Coto, R.
A1  - Lopez-Oramas, A.
A1  - Lorenz, E.
A1  - Majumdar, P.
A1  - Makariev, M.
A1  - Mallot, K.
A1  - Maneva, G.
A1  - Manganaro, M.
A1  - Mannheim, K.
A1  - Maraschi, L.
A1  - Marcote, B.
A1  - Mariotti, M.
A1  - Martinez, M.
A1  - Mazin, D.
A1  - Menzel, U.
A1  - Miranda, J. M.
A1  - Mirzoyan, R.
A1  - Moralejo, A.
A1  - Nakajima, D.
A1  - Neustroev, V.
A1  - Niedzwiecki, A.
A1  - Nievas Rosillo, M.
A1  - Nilsson, K.
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A1  - Overkemping, A.
A1  - Paiano, S.
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A1  - Palatiello, M.
A1  - Paneque, D.
A1  - Paoletti, R.
A1  - Paredes, J. M.
A1  - Paredes-Fortuny, X.
A1  - Persic, M.
A1  - Poutanen, J.
A1  - Moroni, P. G. Prada
A1  - Prandini, E.
A1  - Puljak, I.
A1  - Reinthal, R.
A1  - Rhode, W.
A1  - Ribo, M.
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A1  - Archer, A.
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A1  - Bugaev, V.
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A1  - Cerruti, M.
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A1  - Ciupik, L.
A1  - Connolly, M. P.
A1  - Cui, W.
A1  - Dickinson, H. J.
A1  - Dumm, J.
A1  - Eisch, J. D.
A1  - Falcone, A.
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A1  - Gyuk, G.
A1  - Hakansson, Nils
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A1  - Humensky, T. B.
A1  - Johnson, C. A.
A1  - Kaaret, P.
A1  - Kertzman, M.
A1  - Kieda, D.
A1  - Krause, M.
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A1  - Lang, M. J.
A1  - Lin, T. T. Y.
A1  - Maier, G.
A1  - McArthur, S.
A1  - McCann, A.
A1  - Meagher, K.
A1  - Moriarty, P.
A1  - Mukherjee, R.
A1  - Nieto, D.
A1  - Ong, R. A.
A1  - Park, N.
A1  - Petry, D.
A1  - Pohl, Martin
A1  - Popkow, A.
A1  - Ragan, K.
A1  - Ratliff, G.
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A1  - Richards, G. T.
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A1  - Sembroski, G. H.
A1  - Shahinyan, K.
A1  - Staszak, D.
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A1  - Krichbaum, T. P.
A1  - Zensus, J. A.
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A1  - Mokrushina, A. A.
A1  - Morozova, D. A.
A1  - Nikolashvili, M. G.
A1  - Raiteri, C. M.
A1  - Ramakrishnan, V.
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A1  - Sadun, A. C.
A1  - Sigua, L. A.
A1  - Semkov, E. H.
A1  - Strigachev, A.
A1  - Tammi, J.
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A1  - Troitsky, I. S.
A1  - Villata, M.
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
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A1  - Makariev, M.
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A1  - Mariotti, M.
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A1  - Christiansen, J. L.
A1  - Cui, W.
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A1  - Pichel, A.
A1  - Pohl, Martin
A1  - Quinn, J.
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A1  - Blinov, D. A.
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A1  - Kopatskaya, E. N.
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A1  - Troitsky, I. S.
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A1  - Nikolashvili, M. G.
A1  - Kurtanidze, S. O.
A1  - Kimeridze, G. N.
A1  - Chigladze, R. A.
A1  - Strigachev, A.
A1  - Sadun, A. C.
T1  - Extreme HBL behavior of Markarian 501 during 2012
JF  - Astronomy and astrophysics : an international weekly journal / European Southern Observatory (ESO)
N2  - Aims. We aim to characterize the multiwavelength emission from Markarian 501 (Mrk 501), quantify the energy-dependent variability, study the potential multiband correlations, and describe the temporal evolution of the broadband emission within leptonic theoretical scenarios. Methods. We organized a multiwavelength campaign to take place between March and July of 2012. Excellent temporal coverage was obtained with more than 25 instruments, including the MAGIC, FACT and VERITAS Cherenkov telescopes, the instruments on board the Swift and Fermi spacecraft, and the telescopes operated by the GASP-WEBT collaboration. Results. Mrk 501 showed a very high energy (VHE) gamma-ray flux above 0.2 TeV of similar to 0.5 times the Crab Nebula flux (CU) for most of the campaign. The highest activity occurred on 2012 June 9, when the VHE flux was similar to 3 CU, and the peak of the high-energy spectral component was found to be at similar to 2 TeV. Both the X-ray and VHE gamma-ray spectral slopes were measured to be extremely hard, with spectral indices <2 during most of the observing campaign, regardless of the X-ray and VHE flux. This study reports the hardest Mrk 501 VHE spectra measured to date. The fractional variability was found to increase with energy, with the highest variability occurring at VHE. Using the complete data set, we found correlation between the X-ray and VHE bands; however, if the June 9 flare is excluded, the correlation disappears (significance <3 sigma) despite the existence of substantial variability in the X-ray and VHE bands throughout the campaign. Conclusions. The unprecedentedly hard X-ray and VHE spectra measured imply that their low- and high-energy components peaked above 5 keV and 0.5 TeV, respectively, during a large fraction of the observing campaign, and hence that Mrk 501 behaved like an extreme high-frequency-peaked blazar (EHBL) throughout the 2012 observing season. This suggests that being an EHBL may not be a permanent characteristic of a blazar, but rather a state which may change over time. The data set acquired shows that the broadband spectral energy distribution (SED) of Mrk 501, and its transient evolution, is very complex, requiring, within the framework of synchrotron self-Compton (SSC) models, various emission regions for a satisfactory description. Nevertheless the one-zone SSC scenario can successfully describe the segments of the SED where most energy is emitted, with a significant correlation between the electron energy density and the VHE gamma-ray activity, suggesting that most of the variability may be explained by the injection of high-energy electrons. The one-zone SSC scenario used reproduces the behavior seen between the measured X-ray and VHE gamma-ray fluxes, and predicts that the correlation becomes stronger with increasing energy of the X-rays.
KW  - astroparticle physics
KW  - acceleration of particles
KW  - radiation mechanisms: non-thermal
KW  - BL Lacertae objects: general
KW  - BL Lacertae objects: individual: Mrk501
Y1  - 2018
U6  - https://doi.org/10.1051/0004-6361/201833704
SN  - 1432-0746
VL  - 620
PB  - EDP Sciences
CY  - Les Ulis
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Archambault, S.
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A1  - Barnacka, Anna
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A1  - Cerruti, M.
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A1  - Collins-Hughes, E.
A1  - Connolly, M. P.
A1  - Cui, W.
A1  - Dickinson, H. J.
A1  - Dumm, J.
A1  - Eisch, J. D.
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A1  - Federici, Simone
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A1  - Welsing, R.
A1  - Wilhelm, Alina
A1  - Williams, D. A.
A1  - Zitzer, B.
T1  - Discovery of very high energy gamma rays from 1ES 1440+122
JF  - Monthly notices of the Royal Astronomical Society
KW  - BL Lacertae objects: general
KW  - gamma-rays: general
Y1  - 2016
U6  - https://doi.org/10.1093/mnras/stw1319
SN  - 0035-8711
SN  - 1365-2966
VL  - 461
SP  - 202
EP  - 208
PB  - Oxford Univ. Press
CY  - Oxford
ER  - 
TY  - JOUR
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A1  - Beilicke, M.
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A1  - Maier, G.
A1  - McArthur, S.
A1  - McCann, A.
A1  - Moriarty, P.
A1  - Newbold, M. D.
A1  - Ong, R. A.
A1  - Orr, M.
A1  - Otte, A. N.
A1  - Park, N.
A1  - Perkins, J. S.
A1  - Pohl, Martin
A1  - Prokoph, H.
A1  - Quinn, J.
A1  - Ragan, K.
A1  - Reyes, L. C.
A1  - Reynolds, P. T.
A1  - Roache, E.
A1  - Rose, H. J.
A1  - Ruppel, J.
A1  - Saxon, D. B.
A1  - Schroedter, M.
A1  - Sembroski, G. H.
A1  - Sentuerk, G. D.
A1  - Smith, A. W.
A1  - Staszak, D.
A1  - Swordy, S. P.
A1  - Tesic, G.
A1  - Theiling, M.
A1  - Thibadeau, S.
A1  - Tsurusaki, K.
A1  - Varlotta, A.
A1  - Vassiliev, V. V.
A1  - Vincent, S.
A1  - Vivier, M.
A1  - Wakely, S. P.
A1  - Ward, J. E.
A1  - Weekes, T. C.
A1  - Weinstein, A.
A1  - Weisgarber, T.
A1  - Williams, D. A.
A1  - Wood, M.
T1  - Veritas observations of gamma-ray bursts detected by swift
JF  - The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics
N2  - We present the results of 16 Swift-triggered Gamma-ray burst (GRB) follow-up observations taken with the Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) telescope array from 2007 January to 2009 June. The median energy threshold and response time of these observations were 260 GeV and 320 s, respectively. Observations had an average duration of 90 minutes. Each burst is analyzed independently in two modes: over the whole duration of the observations and again over a shorter timescale determined by the maximum VERITAS sensitivity to a burst with a t(-1.5) time profile. This temporal model is characteristic of GRB afterglows with high-energy, long-lived emission that have been detected by the Large Area Telescope on board the Fermi satellite. No significant very high energy (VHE) gamma-ray emission was detected and upper limits above the VERITAS threshold energy are calculated. The VERITAS upper limits are corrected for gamma-ray extinction by the extragalactic background light and interpreted in the context of the keV emission detected by Swift. For some bursts the VHE emission must have less power than the keV emission, placing constraints on inverse Compton models of VHE emission.
KW  - astroparticle physics
KW  - gamma-ray burst: general
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1088/0004-637X/743/1/62
SN  - 0004-637X
VL  - 743
IS  - 1
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - tAliu, E.
A1  - Archambault, S.
A1  - Arlen, T.
A1  - Aune, T.
A1  - Beilicke, M.
A1  - Benbow, W.
A1  - Bird, R.
A1  - Bouvier, A.
A1  - Bradbury, S. M.
A1  - Buckley, J. H.
A1  - Bugaev, V.
A1  - Byrum, K.
A1  - Cannon, A.
A1  - Cesarini, A.
A1  - Ciupik, L.
A1  - Collins-Hughes, E.
A1  - Connolly, M. P.
A1  - Cui, W.
A1  - Dickherber, R.
A1  - Duke, C.
A1  - Dumm, J.
A1  - Dwarkadas, Vikram V.
A1  - Errando, M.
A1  - Falcone, A.
A1  - Federici, Simone
A1  - Feng, Q.
A1  - Finley, J. P.
A1  - Finnegan, G.
A1  - Fortson, L.
A1  - Furniss, A.
A1  - Galante, N.
A1  - Gall, D.
A1  - Gillanders, G. H.
A1  - Godambe, S.
A1  - Gotthelf, E. V.
A1  - Griffin, S.
A1  - Grube, J.
A1  - Gyuk, G.
A1  - Hanna, D.
A1  - Holder, J.
A1  - Huan, H.
A1  - Hughes, G.
A1  - Humensky, T. B.
A1  - Kaaret, P.
A1  - Karlsson, N.
A1  - Kertzman, M.
A1  - Khassen, Y.
A1  - Kieda, D.
A1  - Krawczynski, H.
A1  - Krennrich, F.
A1  - Lang, M. J.
A1  - Lee, K.
A1  - Madhavan, A. S.
A1  - Maier, G.
A1  - Majumdar, P.
A1  - McArthur, S.
A1  - McCann, A.
A1  - Millis, J.
A1  - Moriarty, P.
A1  - Mukherjee, R.
A1  - Nelson, T.
A1  - de Bhroithe, A. O'Faolain
A1  - Ong, R. A.
A1  - Orr, M.
A1  - Otte, A. N.
A1  - Pandel, D.
A1  - Park, N.
A1  - Perkins, J. S.
A1  - Pohl, Martin
A1  - Popkow, A.
A1  - Prokoph, H.
A1  - Quinn, J.
A1  - Ragan, K.
A1  - Reyes, L. C.
A1  - Reynolds, P. T.
A1  - Roache, E.
A1  - Rose, H. J.
A1  - Ruppel, Jens
A1  - Saxon, D. B.
A1  - Schroedter, M.
A1  - Sembroski, G. H.
A1  - Sentuerk, G. D.
A1  - Skole, C.
A1  - Telezhinsky, Igor O.
A1  - Tesic, G.
A1  - Theiling, M.
A1  - Thibadeau, S.
A1  - Tsurusaki, K.
A1  - Tyler, J.
A1  - Varlotta, A.
A1  - Vassiliev, V. V.
A1  - Vincent, S.
A1  - Wakely, S. P.
A1  - Ward, J. E.
A1  - Weekes, T. C.
A1  - Weinstein, A.
A1  - Weisgarber, T.
A1  - Welsing, R.
A1  - Williams, D. A.
A1  - Zitzer, B.
T1  - Discovery of TeV Gamma-Ray emission toward supernova remnant SNR G78.2+2.1
JF  - The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics
N2  - We report the discovery of an unidentified, extended source of very-high-energy gamma-ray emission, VER J2019+407, within the radio shell of the supernova remnant SNR G78.2+2.1, using 21.4 hr of data taken by the VERITAS gamma-ray observatory in 2009. These data confirm the preliminary indications of gamma-ray emission previously seen in a two-year (2007-2009) blind survey of the Cygnus region by VERITAS. VER J2019+407, which is detected at a post-trials significance of 7.5 standard deviations in the 2009 data, is localized to the northwestern rim of the remnant in a region of enhanced radio and X-ray emission. It has an intrinsic extent of 0 degrees.23 +/- 0 degrees.03(stat-0 degrees.02sys)(+0 degrees.04) and its spectrum is well-characterized by a differential power law (dN/dE = N-0 x (E/TeV)-Gamma) with a photon index of Gamma = 2.37 +/- 0.14(stat) +/- 0.20(sys) and a flux normalization of N-0 = 1.5 +/- 0.2(stat) +/- 0.4(sys) x 10(-12) photon TeV-1 cm(-2) s(-1). This yields an integral flux of 5.2 +/- 0.8(stat) +/- 1.4(sys) x 10(-12) photon cm(-2) s(-1) above 320 GeV, corresponding to 3.7% of the Crab Nebula flux. We consider the relationship of the TeV gamma-ray emission with the GeV gamma-ray emission seen from SNR G78.2+2.1 as well as that seen from a nearby cocoon of freshly accelerated cosmic rays. Multiple scenarios are considered as possible origins for the TeV gamma-ray emission, including hadronic particle acceleration at the SNR shock.
KW  - acceleration of particles
KW  - cosmic rays
KW  - gamma rays: general
KW  - ISM: supernova remnants
Y1  - 2013
U6  - https://doi.org/10.1088/0004-637X/770/2/93
SN  - 0004-637X
VL  - 770
IS  - 2
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
ER  -