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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  - Lang, M. J.
A1  - Madhavan, A. S.
A1  - Maier, G.
A1  - Majumdar, P.
A1  - Meagher, K.
A1  - Moriarty, P.
A1  - Mukherjee, R.
A1  - Nieto, D.
A1  - Ong, R. A.
A1  - Otte, A. N.
A1  - Pichel, A.
A1  - Pohl, Manula
A1  - Popkow, A.
A1  - Prokoph, H.
A1  - Quinn, J.
A1  - Rajotte, J.
A1  - Ratliff, G.
A1  - Reyes, L. C.
A1  - Reynolds, P. T.
A1  - Richards, G. T.
A1  - Roache, E.
A1  - Sembroski, G. H.
A1  - Shahinyan, K.
A1  - Sheidaei, F.
A1  - Smith, A. W.
A1  - Staszak, D.
A1  - Telezhinsky, Igor O.
A1  - Theiling, M.
A1  - Tyler, J.
A1  - Varlotta, A.
A1  - Vincent, S.
A1  - Wakely, S. P.
A1  - Weekes, T. C.
A1  - Welsing, R.
A1  - Williams, D. A.
A1  - Zajczyk, A.
A1  - Zitzer, B.
A1  - Villata, M.
A1  - Raiteri, C. M.
A1  - Ajello, M.
A1  - Perri, M.
A1  - Aller, H. D.
A1  - Aller, M. F.
A1  - Larionov, V. M.
A1  - Efimova, N. V.
A1  - Konstantinova, T. S.
A1  - Kopatskaya, E. N.
A1  - Chen, W. P.
A1  - Koptelova, E.
A1  - Hsiao, H. Y.
A1  - Kurtanidze, O. M.
A1  - Nikolashvili, M. G.
A1  - Kimeridze, G. N.
A1  - Jordan, B.
A1  - Leto, Paolo
A1  - Buemi, C. S.
A1  - Trigilio, C.
A1  - Umana, G.
A1  - Lahteenmaki, A.
A1  - Nieppola, E.
A1  - Tornikoski, M.
A1  - Sainio, J.
A1  - Kadenius, V.
A1  - Giroletti, M.
A1  - Cesarini, A.
A1  - Fuhrmann, L.
A1  - Kovalev, Yu. A.
A1  - Kovalev, Y. Y.
T1  - Multiwavelength observations of Mrk 501 in 2008
JF  - Astronomy and astrophysics : an international weekly journal
N2  - Context. Blazars are variable sources on various timescales over a broad energy range spanning from radio to very high energy (>100 GeV, hereafter VHE). Mrk 501 is one of the brightest blazars at TeV energies and has been extensively studied since its first VHE detection in 1996. However, most of the gamma-ray studies performed on Mrk 501 during the past years relate to flaring activity, when the source detection and characterization with the available gamma-ray instrumentation was easier to perform.
 Aims. Our goal is to characterize the source gamma-ray emission in detail, together with the radio-to-X-ray emission, during the non-flaring (low) activity, which is less often studied than the occasional flaring (high) activity.
 Methods. We organized a multiwavelength (MW) campaign on Mrk 501 between March and May 2008. This multi-instrument effort included the most sensitive VHE gamma-ray instruments in the northern hemisphere, namely the imaging atmospheric Cherenkov telescopes MAGIC and VERITAS, as well as Swift, RXTE, the F-GAMMA, GASP-WEBT, and other collaborations and instruments. This provided extensive energy and temporal coverage of Mrk 501 throughout the entire campaign.
 Results. Mrk 501 was found to be in a low state of activity during the campaign, with a VHE flux in the range of 10%-20% of the Crab nebula flux. Nevertheless, significant flux variations were detected with various instruments, with a trend of increasing variability with energy and a tentative correlation between the X-ray and VHE fluxes. The broadband spectral energy distribution during the two different emission states of the campaign can be adequately described within the homogeneous one-zone synchrotron self-Compton model, with the (slightly) higher state described by an increase in the electron number density.
 Conclusions. The one-zone SSC model can adequately describe the broadband spectral energy distribution of the source during the two months covered by the MW campaign. This agrees with previous studies of the broadband emission of this source during flaring and non-flaring states. We report for the first time a tentative X-ray-to-VHE correlation during such a low VHE activity. Although marginally significant, this positive correlation between X-ray and VHE, which has been reported many times during flaring activity, suggests that the mechanisms that dominate the X-ray/VHE emission during non-flaring-activity are not substantially different from those that are responsible for the emission during flaring activity.
KW  - astroparticle physics
KW  - BL Lacertae objects: individual: Mrk 501
KW  - gamma rays: general
Y1  - 2015
U6  - https://doi.org/10.1051/0004-6361/201322906
SN  - 0004-6361
SN  - 1432-0746
VL  - 573
PB  - EDP Sciences
CY  - Les Ulis
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Abeysekara, A. U.
A1  - Benbow, Wystan
A1  - Bird, Ralph
A1  - Brill, A.
A1  - Brose, Robert
A1  - Buckley, J. H.
A1  - Chromey, A. J.
A1  - Daniel, M. K.
A1  - Falcone, A.
A1  - Finley, J. P.
A1  - Fortson, L.
A1  - Furniss, Amy
A1  - Gent, A.
A1  - Gillanders, Gerald H.
A1  - Hanna, David
A1  - Hassan, T.
A1  - Hervet, O.
A1  - Holder, J.
A1  - Hughes, G.
A1  - Humensky, T. B.
A1  - Kaaret, Philip
A1  - Kar, P.
A1  - Kertzman, M.
A1  - Kieda, David
A1  - Krause, Maria
A1  - Krennrich, F.
A1  - Kumar, S.
A1  - Lang, M. J.
A1  - Lin, T. T. Y.
A1  - Maier, Gernot
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  - Richards, Gregory T.
A1  - Roache, E.
A1  - Sadeh, I.
A1  - Santander, Marcos
A1  - Schlenstedt, S.
A1  - Sembroski, G. H.
A1  - Sushch, Iurii
A1  - Tyler, J.
A1  - Vassiliev, V. V.
A1  - Wakely, S. P.
A1  - Weinstein, A.
A1  - Wells, R. M.
A1  - Wilcox, P.
A1  - Wilhelm, Alina
A1  - Williams, David A.
A1  - Williamson, T. J.
A1  - Zitzer, B.
A1  - Acciari, V. A.
A1  - Ansoldi, S.
A1  - Antonelli, L. A.
A1  - Engels, A. Arbet
A1  - Baack, D.
A1  - Babic, A.
A1  - Banerjee, B.
A1  - de Almeida, U. Barres
A1  - Barrio, J. A.
A1  - Becerra Gonzalez, Josefa
A1  - Bednarek, Wlodek
A1  - Bernardini, Elisa
A1  - Berti, A.
A1  - Besenrieder, J.
A1  - Bhattacharyya, W.
A1  - Bigongiari, C.
A1  - Biland, A.
A1  - Blanch, O.
A1  - Bonnoli, G.
A1  - Busetto, G.
A1  - Carosi, R.
A1  - Ceribella, G.
A1  - Cikota, S.
A1  - Colak, S. M.
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 Lotto, B.
A1  - Delfino, M.
A1  - Delgado, J.
A1  - Di Pierro, F.
A1  - Do Souto Espinera, E.
A1  - Dominguez, A.
A1  - Prester, D. Dominis
A1  - Dorner, D.
A1  - Doro, M.
A1  - Einecke, S.
A1  - Elsaesser, D.
A1  - Ramazani, V. Fallah
A1  - Fattorini, A.
A1  - Fernandez-Barral, A.
A1  - Ferrara, G.
A1  - Fidalgo, D.
A1  - Foffano, L.
A1  - Fonseca, M. V.
A1  - Font, L.
A1  - Fruck, C.
A1  - Galindo, D.
A1  - Gallozzi, S.
A1  - Lopez, R. J. Garcia
A1  - Garczarczyk, M.
A1  - Gasparyan, S.
A1  - Gaug, Markus
A1  - Giammaria, P.
A1  - Godinovic, N.
A1  - Guberman, D.
A1  - Hadasch, D.
A1  - Hahn, A.
A1  - Herrera, J.
A1  - Hoang, J.
A1  - Hrupec, D.
A1  - Inoue, S.
A1  - Ishio, K.
A1  - Iwamura, Y.
A1  - Kubo, H.
A1  - Kushida, J.
A1  - Kuvezdic, D.
A1  - Lamastra, A.
A1  - Lelas, D.
A1  - Leone, Francesco
A1  - Lindfors, E.
A1  - Lombardi, S.
A1  - Longo, Francesco
A1  - Lopez, M.
A1  - Lopez-Oramas, A.
A1  - Machado de Oliveira Fraga, B.
A1  - Maggio, C.
A1  - Majumdar, P.
A1  - Makariev, M.
A1  - Mallamaci, M.
A1  - Maneva, G.
A1  - Manganaro, M.
A1  - Mannheim, K.
A1  - Maraschi, L.
A1  - Mariotti, M.
A1  - Martinez, M.
A1  - Masuda, S.
A1  - Mazin, D.
A1  - Minev, M.
A1  - Miranda, J. M.
A1  - Mirzoyan, R.
A1  - Molina, E.
A1  - Moralejo, A.
A1  - Moreno, V.
A1  - Moretti, E.
A1  - Munar-Adrover, Pere
A1  - Neustroev, V.
A1  - Niedzwiecki, Andrzej
A1  - Rosillo, Mireia Nievas
A1  - Nigro, C.
A1  - Nilsson, Kari
A1  - Ninci, D.
A1  - Nishijima, K.
A1  - Noda, K.
A1  - Nogues, L.
A1  - Noethe, M.
A1  - Paiano, Simona
A1  - Palacio, J.
A1  - Paneque, D.
A1  - Paoletti, R.
A1  - Paredes, J. M.
A1  - Pedaletti, G.
A1  - Penil, P.
A1  - Peresano, M.
A1  - Persic, M.
A1  - Moroni, P. G. Prada
A1  - Prandini, E.
A1  - Puljak, I.
A1  - Garcia, J. R.
A1  - Rhode, W.
A1  - Ribo, Marc
A1  - Rico, J.
A1  - Righi, C.
A1  - Rugliancich, A.
A1  - Saha, Lab
A1  - Sahakyan, Narek
A1  - Saito, T.
A1  - Satalecka, K.
A1  - Schweizer, T.
A1  - Sitarek, J.
A1  - Snidaric, I.
A1  - Sobczynska, D.
A1  - Somero, A.
A1  - Stamerra, A.
A1  - Strzys, M.
A1  - Suric, T.
A1  - Tavecchio, Fabrizio
A1  - Temnikov, P.
A1  - Terzic, T.
A1  - Teshima, M.
A1  - Torres-Alba, N.
A1  - Tsujimoto, S.
A1  - van Scherpenberg, J.
A1  - Vanzo, G.
A1  - Vazquez Acosta, M.
A1  - Vovk, I.
A1  - Will, M.
A1  - Zaric, D.
T1  - Periastron Observations of TeV Gamma-Ray Emission from a Binary System with a 50-year Period
JF  - The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics ; Part 2, Letters
N2  - We report on observations of the pulsar/Be star binary system PSR J2032+4127/MT91 213 in the energy range between 100 GeV and 20 TeV with the Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array and Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov telescope arrays. The binary orbit has a period of approximately 50 years, with the most recent periastron occurring on 2017 November 13. Our observations span from 18 months prior to periastron to one month after. A new point-like gamma-ray source is detected, coincident with the location of PSR J2032+4127/MT91 213. The gamma-ray light curve and spectrum are well characterized over the periastron passage. The flux is variable over at least an order of magnitude, peaking at periastron, thus providing a firm association of the TeV source with the pulsar/Be star system. Observations prior to periastron show a cutoff in the spectrum at an energy around 0.5 TeV. This result adds a new member to the small population of known TeV binaries, and it identifies only the second source of this class in which the nature and properties of the compact object are firmly established. We compare the gamma-ray results with the light curve measured with the X-ray Telescope on board the Neil Gehrels Swift Observatory and with the predictions of recent theoretical models of the system. We conclude that significant revision of the models is required to explain the details of the emission that we have observed, and we discuss the relationship between the binary system and the overlapping steady extended source, TeV J2032+4130.
KW  - gamma rays: general
KW  - pulsars: individual (PSR J2032+4127, VER J2032+414, MAGIC J2032+4127)
KW  - stars: individual (MT91 213)
KW  - X-rays: binaries
Y1  - 2018
U6  - https://doi.org/10.3847/2041-8213/aae70e
SN  - 2041-8205
SN  - 2041-8213
VL  - 867
IS  - 1
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
ER  -