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Abdo, A. A. ; Ackermann, Margit ; Ajello, M. ; Allafort, A. J. ; Baldini, L. ; Ballet, J. ; Barbiellini, G. ; Baring, M. G. ; Bastieri, D. ; Bechtol, K. C. ; Bellazzini, R. ; Berenji, B. ; Blandford, R. D. ; Bloom, E. D. ; Bonamente, E. ; Borgland, A. W. ; Bouvier, A. ; Brandt, T. J. ; Bregeon, Johan ; Brez, A. ; Brigida, M. ; Bruel, P. ; Buehler, R. ; Buson, S. ; Caliandro, G. A. ; Cameron, R. A. ; Cannon, A. ; Caraveo, P. A. ; Carrigan, Svenja ; Casandjian, J. M. ; Cavazzuti, E. ; Cecchi, C. ; Celik, O. ; Charles, E. ; Chekhtman, A. ; Cheung, C. C. ; Chiang, J. ; Ciprini, S. ; Claus, R. ; Cohen-Tanugi, J. ; Conrad, Jan ; Cutini, S. ; Dermer, C. D. ; de Palma, F. ; do Couto e Silva, E. ; Drell, P. S. ; Dubois, R. ; Dumora, D. ; Favuzzi, C. ; Fegan, S. J. ; Ferrara, E. C. ; Focke, W. 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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.
Observations of the young supernova remnant RX J1713.7-3946 with the fermi large area telescope
(2011)
Abdo, A. A. ; Ackermann, Margit ; Ajello, M. ; Allafort, A. J. ; Baldini, L. ; Ballet, J. ; Barbiellini, G. ; Baring, M. G. ; Bastieri, D. ; Bellazzini, R. ; Berenji, B. ; Blandford, R. D. ; Bloom, E. D. ; Bonamente, E. ; Borgland, A. W. ; Bouvier, A. ; Brandt, T. J. ; Bregeon, Johan ; Brigida, M. ; Bruel, P. ; Buehler, R. ; Buson, S. ; Caliandro, G. A. ; Cameron, R. A. ; Caraveo, P. A. ; Casandjian, J. M. ; Cecchi, C. ; Chaty, S. ; Chekhtman, A. ; Cheung, C. C. ; Chiang, J. ; Cillis, A. N. ; Ciprini, S. ; Claus, R. ; Cohen-Tanugi, J. ; Conrad, Jan ; Corbel, S. ; Cutini, S. ; de Angelis, A. ; de Palma, F. ; Dermer, C. D. ; Digel, S. W. ; do Couto e Silva, E. ; Drell, P. S. ; Drlica-Wagner, A. ; Dubois, R. ; Dumora, D. ; Favuzzi, C. ; Ferrara, E. C. ; Fortin, P. ; Frailis, M. ; Fukazawa, Y. ; Fukui, Y. ; Funk, S. ; Fusco, P. ; Gargano, F. ; Gasparrini, D. ; Gehrels, N. ; Germani, S. ; Giglietto, N. ; Giordano, F. ; Giroletti, M. ; Glanzman, T. ; Godfrey, G. ; Grenier, I. A. ; Grondin, M. -H. ; Guiriec, S. ; Hadasch, D. ; Hanabata, Y. ; Harding, A. K. ; Hayashida, M. ; Hayashi, K. ; Hays, E. ; Horan, D. ; Jackson, M. S. ; Johannesson, G. ; Johnson, A. S. ; Kamae, T. ; Katagiri, H. ; Kataoka, J. ; Kerr, M. ; Knoedlseder, J. ; Kuss, M. ; Lande, J. ; Latronico, L. ; Lee, S. -H. ; Lemoine-Goumard, M. ; Longo, F. ; Loparco, F. ; Lovellette, M. N. ; Lubrano, P. ; Madejski, G. M. ; Makeev, A. ; Mazziotta, Mario Nicola ; McEnery, J. E. ; Michelson, P. F. ; Mignani, R. P. ; Mitthumsiri, W. ; Mizuno, T. ; Moiseev, A. A. ; Monte, C. ; Monzani, M. E. ; Morselli, A. ; Moskalenko, I. V. ; Murgia, S. ; Naumann-Godo, M. ; Nolan, P. L. ; Norris, J. P. ; Nuss, E. ; Ohsugi, T. ; Okumura, A. ; Orlando, E. ; Ormes, J. F. ; Paneque, D. ; Parent, D. ; Pelassa, V. ; Pesce-Rollins, M. ; Pierbattista, M. ; Piron, F. ; Pohl, Martin ; Porter, T. A. ; Raino, S. ; Rando, R. ; Razzano, M. ; Reimer, O. ; Reposeur, T. ; Ritz, S. ; Romani, R. W. ; Roth, M. ; Sadrozinski, H. F. -W. ; Parkinson, P. M. Saz ; Sgro, C. ; Smith, D. A. ; Smith, P. D. ; Spandre, G. ; Spinelli, P. ; Strickman, M. S. ; Tajima, H. ; Takahashi, H. ; Takahashi, T. ; Tanaka, T. ; Thayer, J. G. ; Thayer, J. B. ; Thompson, D. J. ; Tibaldo, L. ; Tibolla, O. ; Torres, D. F. ; Tosti, G. ; Tramacere, A. ; Troja, E. ; Uchiyama, Y. ; Vandenbroucke, J. ; Vasileiou, V. ; Vianello, G. ; Vilchez, N. ; Vitale, V. ; Waite, A. P. ; Wang, P. ; Winer, B. L. ; Wood, K. S. ; Yamamoto, H. ; Yamazaki, R. ; Yang, Z. ; Ziegler, M.
We present observations of the young supernova remnant (SNR) RX J1713.7-3946 with the Fermi Large Area Telescope (LAT). We clearly detect a source positionally coincident with the SNR. The source is extended with a best-fit extension of 0 degrees.55 +/- 0 degrees.04 matching the size of the non-thermal X-ray and TeV gamma-ray emission from the remnant. The positional coincidence and the matching extended emission allow us to identify the LAT source with SNR RX J1713.7-3946. The spectrum of the source can be described by a very hard power law with a photon index of Gamma = 1.5 +/- 0.1 that coincides in normalization with the steeper H. E. S. S.-detected gamma-ray spectrum at higher energies. The broadband gamma-ray emission is consistent with a leptonic origin as the dominant mechanism for the gamma-ray emission.
Actis, M. ; Agnetta, G. ; Aharonian, Felix A. ; Akhperjanian, A. G. ; Aleksic, J. ; Aliu, E. ; Allan, D. ; Allekotte, I. ; Antico, F. ; Antonelli, L. A. ; Antoranz, P. ; Aravantinos, A. ; Arlen, T. ; Arnaldi, H. ; Artmann, S. ; Asano, K. ; Asorey, H. G. ; Baehr, J. ; Bais, A. ; Baixeras, C. ; Bajtlik, S. ; Balis, D. ; Bamba, A. ; Barbier, C. ; Barcelo, M. ; Barnacka, Anna ; Barnstedt, Jürgen ; de Almeida, U. Barres ; Barrio, J. A. ; Basso, S. ; Bastieri, D. ; Bauer, C. ; Becerra Gonzalez, J. ; Becherini, Yvonne ; Bechtol, K. C. ; Becker, J. ; Beckmann, Volker ; Bednarek, W. ; Behera, B. ; Beilicke, M. ; Belluso, M. ; Benallou, M. ; Benbow, W. ; Berdugo, J. ; Berger, K. ; Bernardino, T. ; Bernlöhr, K. ; Biland, A. ; Billotta, S. ; Bird, T. ; Birsin, E. ; Bissaldi, E. ; Blake, S. ; Blanch Bigas, O. ; Bobkov, A. 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A. ; Kushida, J. ; La Barbera, N. ; La Parola, V. ; La Rosa, G. ; Lopez, A. ; Lamanna, G. ; Laporte, P. ; Lavalley, C. ; Le Flour, T. ; Le Padellec, A. ; Lenain, J. -P. ; Lessio, L. ; Lieunard, B. ; Lindfors, E. ; Liolios, A. ; Lohse, T. ; Lombardi, S. ; Lopatin, A. ; Lorenz, E. ; Lubinski, P. ; Luz, O. ; Lyard, E. ; Maccarone, M. C. ; Maccarone, T. ; Maier, G. ; Majumdar, P. ; Maltezos, S. ; Malkiewicz, P. ; Mana, C. ; Manalaysay, A. ; Maneva, G. ; Mangano, A. ; Manigot, P. ; Marin, J. ; Mariotti, M. ; Markoff, S. ; Martinez, G. ; Martinez, M. ; Mastichiadis, A. ; Matsumoto, H. ; Mattiazzo, S. ; Mazin, D. ; McComb, T. J. L. ; McCubbin, N. ; McHardy, I. ; Medina, C. ; Melkumyan, D. ; Mendes, A. ; Mertsch, P. ; Meucci, M. ; Michalowski, J. ; Micolon, P. ; Mineo, T. ; Mirabal, N. ; Mirabel, F. ; Miranda, J. M. ; Mirzoyan, R. ; Mizuno, T. ; Moal, B. ; Moderski, R. ; Molinari, E. ; Monteiro, I. ; Moralejo, A. ; Morello, C. ; Mori, K. ; Motta, G. ; Mottez, F. ; Moulin, Emmanuel ; Mukherjee, R. ; Munar, P. ; Muraishi, H. ; Murase, K. ; Murphy, A. Stj. ; Nagataki, S. ; Naito, T. ; Nakamori, T. ; Nakayama, K. ; Naumann, C. L. ; Naumann, D. ; Nayman, P. ; Nedbal, D. ; Niedzwiecki, A. ; Niemiec, J. ; Nikolaidis, A. ; Nishijima, K. ; Nolan, S. J. ; Nowak, N. ; O'Brien, P. T. ; Ochoa, I. ; Ohira, Y. ; Ohishi, M. ; Ohka, H. ; Okumura, A. ; Olivetto, C. ; Ong, R. A. ; Orito, R. ; Orr, M. ; Osborne, J. P. ; Ostrowski, M. ; Otero, L. ; Otte, A. N. ; Ovcharov, E. ; Oya, I. ; Ozieblo, A. ; Paiano, S. ; Pallota, J. ; Panazol, J. L. ; Paneque, D. ; Panter, M. ; Paoletti, R. ; Papyan, G. ; Paredes, J. M. ; Pareschi, G. ; Parsons, R. D. ; Arribas, M. Paz ; Pedaletti, G. ; Pepato, A. ; Persic, M. ; Petrucci, P. O. ; Peyaud, B. ; Piechocki, W. ; Pita, S. ; Pivato, G. ; Platos, L. ; Platzer, R. ; Pogosyan, L. ; Pohl, Martin ; Pojmanski, G. ; Ponz, J. D. ; Potter, W. ; Prandini, E. ; Preece, R. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quel, E. ; Quirrenbach, A. ; Rajda, P. ; Rando, R. ; Rataj, M. ; Raue, M. ; Reimann, C. ; Reimann, O. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; Renner, S. ; Reymond, J. -M. ; Rhode, W. ; Ribo, M. ; Ribordy, M. ; Rico, J. ; Rieger, F. ; Ringegni, P. ; Ripken, J. ; Ristori, P. ; Rivoire, S. ; Rob, L. ; Rodriguez, S. ; Roeser, U. ; Romano, Patrizia ; Romero, G. E. ; Rosier-Lees, S. ; Rovero, A. C. ; Roy, F. ; Royer, S. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Ruppel, J. ; Russo, F. ; Ryde, F. ; Sacco, B. ; Saggion, A. ; Sahakian, V. ; Saito, K. ; Saito, T. ; Sakaki, N. ; Salazar, E. ; Salini, A. ; Sanchez, F. ; Sanchez Conde, M. A. ; Santangelo, A. ; Santos, E. M. ; Sanuy, A. ; Sapozhnikov, L. ; Sarkar, S. ; Scalzotto, V. ; Scapin, V. ; Scarcioffolo, M. ; Schanz, T. ; Schlenstedt, S. ; Schlickeiser, R. ; Schmidt, T. ; Schmoll, J. ; Schroedter, M. ; Schultz, C. ; Schultze, J. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwarzburg, S. ; Schweizer, T. ; Seiradakis, J. ; Selmane, S. ; Seweryn, K. ; Shayduk, M. ; Shellard, R. C. ; Shibata, T. ; Sikora, M. ; Silk, J. ; Sillanpaa, A. ; Sitarek, J. ; Skole, C. ; Smith, N. ; Sobczynska, D. ; Sofo Haro, M. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Spiga, D. ; Spyrou, S. ; Stamatescu, V. ; Stamerra, A. ; Starling, R. L. C. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Steiner, S. ; Stergioulas, N. ; Sternberger, R. ; Stinzing, F. ; Stodulski, M. ; Straumann, U. ; Suarez, A. ; Suchenek, M. ; Sugawara, R. ; Sulanke, K. H. ; Sun, S. ; Supanitsky, A. D. ; Sutcliffe, P. ; Szanecki, M. ; Szepieniec, T. ; Szostek, A. ; Szymkowiak, A. ; Tagliaferri, G. ; Tajima, H. ; Takahashi, H. ; Takahashi, K. ; Takalo, L. ; Takami, H. ; Talbot, R. G. ; Tam, P. H. ; Tanaka, M. ; Tanimori, T. ; Tavani, M. ; Tavernet, J. -P. ; Tchernin, C. ; Tejedor, L. A. ; Telezhinsky, Igor O. ; Temnikov, P. ; Tenzer, C. ; Terada, Y. ; Terrier, R. ; Teshima, M. ; Testa, V. ; Tibaldo, L. ; Tibolla, O. ; Tluczykont, M. ; Peixoto, C. J. Todero ; Tokanai, F. ; Tokarz, M. ; Toma, K. ; Torres, D. F. ; Tosti, G. ; Totani, T. ; Toussenel, F. ; Vallania, P. ; Vallejo, G. ; van der Walt, J. ; van Eldik, C. ; Vandenbroucke, J. ; Vankov, H. ; Vasileiadis, G. ; Vassiliev, V. V. ; Vegas, I. ; Venter, L. ; Vercellone, S. ; Veyssiere, C. ; Vialle, J. P. ; Videla, M. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Vlahakis, N. ; Vlahos, L. ; Vogler, P. ; Vollhardt, A. ; Volpe, F. ; Von Gunten, H. P. ; Vorobiov, S. ; Wagner, S. ; Wagner, R. M. ; Wagner, B. ; Wakely, S. P. ; Walter, P. ; Walter, R. ; Warwick, R. ; Wawer, P. ; Wawrzaszek, R. ; Webb, N. ; Wegner, P. ; Weinstein, A. ; Weitzel, Q. ; Welsing, R. ; Wetteskind, H. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Wilkinson, M. I. ; Williams, D. A. ; Winde, M. ; Wischnewski, R. ; Wisniewski, L. ; Wolczko, A. ; Wood, M. ; Xiong, Q. ; Yamamoto, T. ; Yamaoka, K. ; Yamazaki, R. ; Yanagita, S. ; Yoffo, B. ; Yonetani, M. ; Yoshida, A. ; Yoshida, T. ; Yoshikoshi, T. ; Zabalza, V. ; Zagdanski, A. ; Zajczyk, A. ; Zdziarski, A. ; Zech, Alraune ; Zietara, K. ; Ziolkowski, P. ; Zitelli, V. ; Zychowski, P.
Ground-based gamma-ray astronomy has had a major breakthrough with the impressive results obtained using systems of imaging atmospheric Cherenkov telescopes. Ground-based gamma-ray astronomy has a huge potential in astrophysics, particle physics and cosmology. CTA is an international initiative to build the next generation instrument, with a factor of 5-10 improvement in sensitivity in the 100 GeV-10 TeV range and the extension to energies well below 100 GeV and above 100 TeV. CTA will consist of two arrays (one in the north, one in the south) for full sky coverage and will be operated as open observatory. The design of CTA is based on currently available technology. This document reports on the status and presents the major design concepts of CTA.
Introducing the CTA concept
(2013)
Acharya, B. S. ; Actis, M. ; Aghajani, T. ; Agnetta, G. ; Aguilar, J. ; Aharonian, Felix A. ; Ajello, M. ; Akhperjanian, A. G. ; Alcubierre, M. ; Aleksic, J. ; Alfaro, R. ; Aliu, E. ; Allafort, A. J. ; Allan, D. ; Allekotte, I. ; Amato, E. ; Anderson, J. ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; Antonelli, L. A. ; Antoranz, P. ; Aravantinos, A. ; Arlen, T. ; Armstrong, T. ; Arnaldi, H. ; Arrabito, L. ; Asano, K. ; Ashton, T. ; Asorey, H. G. ; Awane, Y. ; Baba, H. ; Babic, A. ; Baby, N. ; Baehr, J. ; Bais, A. ; Baixeras, C. ; Bajtlik, S. ; Balbo, M. ; Balis, D. ; Balkowski, C. ; Bamba, A. ; Bandiera, R. ; Barber, A. ; Barbier, C. ; Barcelo, M. ; Barnacka, Anna ; Barnstedt, Jürgen ; Barres de Almeida, U. ; Barrio, J. A. ; Basili, A. ; Basso, S. ; Bastieri, D. ; Bauer, C. ; Baushev, Anton N. ; Becerra Gonzalez, J. ; Becherini, Yvonne ; Bechtol, K. C. ; Tjus, J. Becker ; Beckmann, Volker ; Bednarek, W. ; Behera, B. ; Belluso, M. ; Benbow, W. ; Berdugo, J. ; Berger, K. ; Bernard, F. ; Bernardino, T. ; Bernlöhr, K. ; Bhat, N. ; Bhattacharyya, S. ; Bigongiari, C. ; Biland, A. ; Billotta, S. ; Bird, T. ; Birsin, E. ; Bissaldi, E. ; Biteau, Jonathan ; Bitossi, M. ; Blake, S. ; Blanch Bigas, O. ; Blasi, P. ; Bobkov, A. A. ; Boccone, V. ; Boettcher, Markus ; Bogacz, L. ; Bogart, J. ; Bogdan, M. ; Boisson, Catherine ; Boix Gargallo, J. ; Bolmont, J. ; Bonanno, G. ; Bonardi, A. ; Bonev, T. ; Bonifacio, P. ; Bonnoli, G. ; Bordas, Pol ; Borgland, A. W. ; Borkowski, Janett ; Bose, R. ; Botner, O. ; Bottani, A. ; Bouchet, L. ; Bourgeat, M. ; Boutonnet, C. ; Bouvier, A. ; Brau-Nogue, S. ; Braun, I. ; Bretz, T. ; Briggs, M. S. ; Bringmann, T. ; Brook, P. ; Brun, Pierre ; Brunetti, L. ; Buanes, T. ; Buckley, J. H. ; Buehler, R. ; Bugaev, V. ; Bulgarelli, A. ; Bulik, Tomasz ; Busetto, G. ; Buson, S. ; Byrum, K. ; Cailles, M. ; Cameron, R. A. ; Camprecios, J. ; Canestrari, R. ; Cantu, S. ; Capalbi, M. ; Caraveo, P. A. ; Carmona, E. ; Carosi, A. ; Carr, John ; Carton, P. H. ; Casanova, Sabrina ; Casiraghi, M. ; Catalano, O. ; Cavazzani, S. ; Cazaux, S. ; Cerruti, M. ; Chabanne, E. ; Chadwick, Paula M. ; Champion, C. ; Chen, Andrew ; Chiang, J. ; Chiappetti, L. ; Chikawa, M. ; Chitnis, V. R. ; Chollet, F. ; Chudoba, J. ; Cieslar, M. ; Cillis, A. N. ; Cohen-Tanugi, J. ; Colafrancesco, Sergio ; Colin, P. ; Calome, J. ; Colonges, S. ; Compin, M. ; Conconi, P. ; Conforti, V. ; Connaughton, V. ; Conrad, Jan ; Contreras, J. L. ; Coppi, P. ; Corona, P. ; Corti, D. ; Cortina, J. ; Cossio, L. ; Costantini, H. ; Cotter, G. ; Courty, B. ; Couturier, S. ; Covino, S. ; Crimi, G. ; Criswell, S. J. ; Croston, J. ; Cusumano, G. ; Dafonseca, M. ; Dale, O. ; Daniel, M. ; Darling, J. ; Davids, I. ; Dazzi, F. ; De Angelis, A. ; De Caprio, V. ; De Frondat, F. ; de Gouveia Dal Pino, E. M. ; de la Calle, I. ; De La Vega, G. A. ; Lopez, R. de los Reyes ; De Lotto, B. ; De Luca, A. ; de Mello Neto, J. R. T. ; de Naurois, M. ; de Oliveira, Y. ; de Ona Wilhelmi, E. ; de Souza, V. ; Decerprit, G. ; Decock, G. ; Deil, C. ; Delagnes, E. ; Deleglise, G. ; Delgado, C. ; Della Volpe, D. ; Demange, P. ; Depaola, G. ; Dettlaff, A. ; Di Paola, A. ; Di Pierro, F. ; Diaz, C. ; Dick, J. ; Dickherber, R. ; Dickinson, H. ; Diez-Blanco, V. ; Digel, S. ; Dimitrov, D. ; Disset, G. ; Djannati-Ataï, A. ; Doert, M. ; Dohmke, M. ; Domainko, W. ; Prester, Dijana Dominis ; Donat, A. ; Dorner, D. ; Doro, M. ; Dournaux, J-L. ; Drake, G. ; Dravins, D. ; Drury, L. ; Dubois, F. ; Dubois, R. ; Dubus, G. ; Dufour, C. ; Dumas, D. ; Dumm, J. ; Durand, D. ; Dyks, J. ; Dyrda, M. ; Ebr, J. ; Edy, E. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Einecke, S. ; Eleftheriadis, C. ; Elles, S. ; Emmanoulopoulos, D. ; Engelhaupt, D. ; Enomoto, R. ; Ernenwein, J-P ; Errando, M. ; Etchegoyen, A. ; Evans, P. ; Falcone, A. ; Fantinel, D. ; Farakos, K. ; Farnier, C. ; Fasola, G. ; Favill, B. ; Fede, E. ; Federici, S. ; Fegan, S. ; Feinstein, F. ; Ferenc, D. ; Ferrando, P. ; Fesquet, M. ; Fiasson, A. ; Fillin-Martino, E. ; Fink, D. ; Finley, C. ; Finley, J. P. ; Fiorini, M. ; Firpo Curcoll, R. ; Flores, H. ; Florin, D. ; Focke, W. ; Foehr, C. ; Fokitis, E. ; Font, L. ; Fontaine, G. ; Fornasa, M. ; Foerster, A. ; Fortson, L. ; Fouque, N. ; Franckowiak, A. ; Fransson, C. ; Fraser, G. ; Frei, R. ; Albuquerque, I. F. M. ; Fresnillo, L. ; Fruck, C. ; Fujita, Y. ; Fukazawa, Y. ; Fukui, Y. ; Funk, S. ; Gaebele, W. ; Gabici, S. ; Gabriele, R. ; Gadola, A. ; Galante, N. ; Gall, D. ; Gallant, Y. ; Gamez-Garcia, J. ; Garcia, B. ; Garcia Lopez, R. ; Gardiol, D. ; Garrido, D. ; Garrido, L. ; Gascon, D. ; Gaug, M. ; Gaweda, J. ; Gebremedhin, L. ; Geffroy, N. ; Gerard, L. ; Ghedina, A. ; Ghigo, M. ; Giannakaki, E. ; Gianotti, F. ; Giarrusso, S. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Gika, V. ; Giommi, P. ; Girard, N. ; Giro, E. ; Giuliani, A. ; Glanzman, T. ; Glicenstein, J. -F. ; Godinovic, N. ; Golev, V. ; Gomez Berisso, M. ; Gomez-Ortega, J. ; Gonzalez, M. M. ; Gonzalez, A. ; Gonzalez, F. ; Gonzalez Munoz, A. ; Gothe, K. S. ; Gougerot, M. ; Graciani, R. ; Grandi, P. ; Granena, F. ; Granot, J. ; Grasseau, G. ; Gredig, R. ; Green, A. ; Greenshaw, T. ; Gregoire, T. ; Grimm, O. ; Grube, J. ; Grudzinska, M. ; Gruev, V. ; Gruenewald, S. ; Grygorczuk, J. ; Guarino, V. ; Gunji, S. ; Gyuk, G. ; Hadasch, D. ; Hagiwara, R. ; Hahn, J. ; Hakansson, N. ; Hallgren, A. ; Hamer Heras, N. ; Hara, S. ; Hardcastle, M. J. ; Harris, J. ; Hassan, T. ; Hatanaka, K. ; Haubold, T. ; Haupt, A. ; Hayakawa, T. ; Hayashida, M. ; Heller, R. ; Henault, F. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hermel, R. ; Herrero, A. ; Hidaka, N. ; Hinton, J. ; Hoffmann, D. ; Hofmann, W. ; Hofverberg, P. ; Holder, J. ; Horns, D. ; Horville, D. ; Houles, J. ; Hrabovsky, M. ; Hrupec, D. ; Huan, H. ; Huber, B. ; Huet, J. -M. ; Hughes, G. ; Humensky, T. B. ; Huovelin, J. ; Ibarra, A. ; Illa, J. M. ; Impiombato, D. ; Incorvaia, S. ; Inoue, S. ; Inoue, Y. ; Ioka, K. ; Ismailova, E. ; Jablonski, C. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jean, P. ; Jeanney, C. ; Jimenez, J. J. ; Jogler, T. ; Johnson, T. ; Journet, L. ; Juffroy, C. ; Jung, I. ; Kaaret, P. ; Kabuki, S. ; Kagaya, M. ; Kakuwa, J. ; Kalkuhl, C. ; Kankanyan, R. ; Karastergiou, A. ; Kaercher, K. ; Karczewski, M. ; Karkar, S. ; Kasperek, Aci. ; Kastana, D. ; Katagiri, H. ; Kataoka, J. ; Katarzynski, K. ; Katz, U. ; Kawanaka, N. ; Kellner-Leidel, B. ; Kelly, H. ; Kendziorra, E. ; Khelifi, B. ; Kieda, D. B. ; Kifune, T. ; Kihm, T. ; Kishimoto, T. ; Kitamoto, K. ; Kluzniak, W. ; Knapic, C. ; Knapp, J. w ; Knoedlseder, J. ; Koeck, F. ; Kocot, J. ; Kodani, K. ; Koehne, J. -H. ; Kohri, K. ; Kokkotas, K. ; Kolitzus, D. ; Komin, N. ; Kominis, I. ; Konno, Y. ; Koeppel, H. ; Korohoda, P. ; Kosack, K. ; Koss, G. ; Kossakowski, R. ; Kostka, P. ; Koul, R. ; Kowal, G. ; Koyama, S. ; Koziol, J. ; Kraehenbuehl, T. ; Krause, J. ; Krawzcynski, H. ; Krennrich, F. ; Krepps, A. ; Kretzschmann, A. ; Krobot, R. ; Krueger, P. ; Kubo, H. ; Kudryavtsev, V. A. ; Kushida, J. ; Kuznetsov, A. ; La Barbera, A. ; La Palombara, N. ; La Parola, V. ; La Rosa, G. ; Lacombe, K. ; Lamanna, G. ; Lande, J. ; Languignon, D. ; Lapington, J. ; Laporte, P. ; Lavalley, C. ; Le Flour, T. ; Le Padellec, A. ; Lee, S. -H. ; Lee, W. H. ; Leigui de Oliveira, M. A. ; Lelas, D. ; Lenain, J. -P. ; Leopold, D. J. ; Lerch, T. ; Lessio, L. ; Lieunard, B. ; Lindfors, E. ; Liolios, A. ; Lipniacka, A. ; Lockart, H. ; Lohse, T. ; Lombardi, S. ; Lopatin, A. ; Lopez, M. ; Lopez-Coto, R. ; Lopez-Oramas, A. ; Lorca, A. ; Lorenz, E. ; Lubinski, P. ; Lucarelli, F. ; Luedecke, H. ; Ludwin, J. ; Luque-Escamilla, P. L. ; Lustermann, W. ; Luz, O. ; Lyard, E. ; Maccarone, M. C. ; Maccarone, T. J. ; Madejski, G. M. ; Madhavan, A. ; Mahabir, M. ; Maier, G. ; Majumdar, P. ; Malaguti, G. ; Maltezos, S. ; Manalaysay, A. ; Mancilla, A. ; Mandat, D. ; Maneva, G. ; Mangano, A. ; Manigot, P. ; Mannheim, K. ; Manthos, I. ; Maragos, N. ; Marcowith, Alexandre ; Mariotti, M. ; Marisaldi, M. ; Markoff, S. ; Marszalek, A. ; Martens, C. ; Marti, J. ; Martin, J-M. ; Martin, P. ; Martinez, G. ; Martinez, F. ; Martinez, M. ; Masserot, A. ; Mastichiadis, A. ; Mathieu, A. ; Matsumoto, H. ; Mattana, F. ; Mattiazzo, S. ; Maurin, G. ; Maxfield, S. ; Maya, J. ; Mazin, D. ; Mc Comb, L. ; McCubbin, N. ; McHardy, I. ; McKay, R. ; Medina, C. ; Melioli, C. ; Melkumyan, D. ; Mereghetti, S. ; Mertsch, P. ; Meucci, M. ; Michalowski, J. ; Micolon, P. ; Mihailidis, A. ; Mineo, T. ; Minuti, M. ; Mirabal, N. ; Mirabel, F. ; Miranda, J. M. ; Mirzoyan, R. ; Mizuno, T. ; Moal, B. ; Moderski, R. ; Mognet, I. ; Molinari, E. ; Molinaro, M. ; Montaruli, T. ; Monteiro, I. ; Moore, P. ; Moralejo Olaizola, A. ; Mordalska, M. ; Morello, C. ; Mori, K. ; Mottez, F. ; Moudden, Y. ; Moulin, Emmanuel ; Mrusek, I. ; Mukherjee, R. ; Munar-Adrover, P. ; Muraishi, H. ; Murase, K. ; Murphy, A. ; Nagataki, S. ; Naito, T. ; Nakajima, D. ; Nakamori, T. ; Nakayama, K. ; Naumann, C. L. ; Naumann, D. ; Naumann-Godo, M. ; Nayman, P. ; Nedbal, D. ; Neise, D. ; Nellen, L. ; Neustroev, V. ; Neyroud, N. ; Nicastro, L. ; Nicolau-Kuklinski, J. ; Niedzwiecki, A. ; Niemiec, J. ; Nieto, D. ; Nikolaidis, A. ; Nishijima, K. ; Nolan, S. ; Northrop, R. ; Nosek, D. ; Nowak, N. ; Nozato, A. ; O'Brien, P. ; Ohira, Y. ; Ohishi, M. ; Ohm, S. ; Ohoka, H. ; Okuda, T. ; Okumura, A. ; Olive, J. -F. ; Ong, R. A. ; Orito, R. ; Orr, M. ; Osborne, J. ; Ostrowski, M. ; Otero, L. A. ; Otte, N. ; Ovcharov, E. ; Oya, I. ; Ozieblo, A. ; Padilla, L. ; Paiano, S. ; Paillot, D. ; Paizis, A. ; Palanque, S. ; Palatka, M. ; Pallota, J. ; Panagiotidis, K. ; Panazol, J. -L. ; Paneque, D. ; Panter, M. ; Paoletti, R. ; Papayannis, Alexandros ; Papyan, G. ; Paredes, J. M. ; Pareschi, G. ; Parks, G. ; Parraud, J. -M. ; Parsons, D. ; Arribas, M. Paz ; Pech, M. ; Pedaletti, G. ; Pelassa, V. ; Pelat, D. ; Perez, M. D. C. ; Persic, M. ; Petrucci, P-O ; Peyaud, B. ; Pichel, A. ; Pita, S. ; Pizzolato, F. ; Platos, L. ; Platzer, R. ; Pogosyan, L. ; Pohl, M. ; Pojmanski, G. ; Ponz, J. D. ; Potter, W. ; Poutanen, J. ; Prandini, E. ; Prast, J. ; Preece, R. ; Profeti, F. ; Prokoph, H. ; Prouza, M. ; Proyetti, M. ; Puerto-Gimenez, I. ; Puehlhofer, G. ; Puljak, I. ; Punch, M. ; Pyziol, R. ; Quel, E. J. ; Quinn, J. ; Quirrenbach, A. ; Racero, E. ; Rajda, P. J. ; Ramon, P. ; Rando, R. ; Rannot, R. C. ; Rataj, M. ; Raue, M. ; Reardon, P. ; Reimann, O. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Reitberger, K. ; Renaud, M. ; Renner, S. ; Reville, B. ; Rhode, W. ; Ribo, M. ; Ribordy, M. ; Richer, M. G. ; Rico, J. ; Ridky, J. ; Rieger, F. ; Ringegni, P. ; Ripken, J. ; Ristori, P. R. ; Riviere, A. ; Rivoire, S. ; Rob, L. ; Roeser, U. ; Rohlfs, R. ; Rojas, G. ; Romano, Patrizia ; Romaszkan, W. ; Romero, G. E. ; Rosen, S. ; Lees, S. Rosier ; Ross, D. ; Rouaix, G. ; Rousselle, J. ; Rousselle, S. ; Rovero, A. C. ; Roy, F. ; Royer, S. ; Rudak, B. ; Rulten, C. ; Rupinski, M. ; Russo, F. ; Ryde, F. ; Sacco, B. ; Saemann, E. O. ; Saggion, A. ; Safiakian, V. ; Saito, K. ; Saito, T. ; Saito, Y. ; Sakaki, N. ; Sakonaka, R. ; Salini, A. ; Sanchez, F. ; Sanchez-Conde, M. ; Sandoval, A. ; Sandaker, H. ; Sant'Ambrogio, E. ; Santangelo, A. ; Santos, E. M. ; Sanuy, A. ; Sapozhnikov, L. ; Sarkar, S. ; Sartore, N. ; Sasaki, H. ; Satalecka, K. ; Sawada, M. ; Scalzotto, V. ; Scapin, V. ; Scarcioffolo, M. ; Schafer, J. ; Schanz, T. ; Schlenstedt, S. ; Schlickeiser, R. ; Schmidt, T. ; Schmoll, J. ; Schovanek, P. ; Schroedter, M. ; Schultz, C. ; Schultze, J. ; Schulz, A. ; Schure, K. ; Schwab, T. ; Schwanke, U. ; Schwarz, J. ; Schwarzburg, S. ; Schweizer, T. ; Schwemmer, S. ; Segreto, A. ; Seiradakis, J. -H. ; Sembroski, G. H. ; Seweryn, K. ; Sharma, M. ; Shayduk, M. ; Shellard, R. C. ; Shi, J. ; Shibata, T. ; Shibuya, A. ; Shum, E. ; Sidoli, L. ; Sidz, M. ; Sieiro, J. ; Sikora, M. ; Silk, J. ; Sillanpaa, A. ; Singh, B. B. ; Sitarek, J. ; Skole, C. ; Smareglia, R. ; Smith, A. ; Smith, D. ; Smith, J. ; Smith, N. ; Sobczynska, D. ; Sol, H. ; Sottile, G. ; Sowinski, M. ; Spanier, F. ; Spiga, D. ; Spyrou, S. ; Stamatescu, V. ; Stamerra, A. ; Starling, R. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Steiner, S. ; Stergioulas, N. ; Sternberger, R. ; Sterzel, M. ; Stinzing, F. ; Stodulski, M. ; Straumann, U. ; Strazzeri, E. ; Stringhetti, L. ; Suarez, A. ; Suchenek, M. ; Sugawara, R. ; Sulanke, K. -H. ; Sun, S. ; Supanitsky, A. D. ; Suric, T. ; Sutcliffe, P. ; Sykes, J. ; Szanecki, M. ; Szepieniec, T. ; Szostek, A. ; Tagliaferri, G. ; Tajima, H. ; Takahashi, H. ; Takahashi, K. ; Takalo, L. ; Takami, H. ; Talbot, C. ; Tammi, J. ; Tanaka, M. ; Tanaka, S. ; Tasan, J. ; Tavani, M. ; Tavernet, J. -P. ; Tejedor, L. A. ; Telezhinsky, Igor O. ; Temnikov, P. ; Tenzer, C. ; Terada, Y. ; Terrier, R. ; Teshima, M. ; Testa, V. ; Tezier, D. ; Thuermann, D. ; Tibaldo, L. ; Tibolla, O. ; Tiengo, A. ; Tluczykont, M. ; Todero Peixoto, C. J. ; Tokanai, F. ; Tokarz, M. ; Toma, K. ; Torii, K. ; Tornikoski, M. ; Torres, D. F. ; Torres, M. ; Tosti, G. ; Totani, T. ; Toussenel, C. ; Tovmassian, G. ; Travnicek, P. ; Trifoglio, M. ; Troyano, I. ; Tsinganos, K. ; Ueno, H. ; Umehara, K. ; Upadhya, S. S. ; Usher, T. ; Uslenghi, M. ; Valdes-Galicia, J. F. ; Vallania, P. ; Vallejo, G. ; van Driel, W. ; van Eldik, C. ; Vandenbrouke, J. ; Vanderwalt, J. ; Vankov, H. ; Vasileiadis, G. ; Vassiliev, V. ; Veberic, D. ; Vegas, I. ; Vercellone, S. ; Vergani, S. ; Veyssiere, C. ; Vialle, J. P. ; Viana, A. ; Videla, M. ; Vincent, P. ; Vincent, S. ; Vink, J. ; Vlahakis, N. ; Vlahos, L. ; Vogler, P. ; Vollhardt, A. ; von Gunten, H. P. ; Vorobiov, S. ; Vuerli, C. ; Waegebaert, V. ; Wagner, R. ; Wagner, R. G. ; Wagner, S. ; Wakely, S. P. ; Walter, R. ; Walther, T. ; Warda, K. ; Warwick, R. ; Wawer, P. ; Wawrzaszek, R. ; Webb, N. ; Wegner, P. ; Weinstein, A. ; Weitzel, Q. ; Welsing, R. ; Werner, M. ; Wetteskind, H. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Wiesand, S. ; Wilkinson, M. ; Williams, D. A. ; Willingale, R. ; Winiarski, K. ; Wischnewski, R. ; Wisniewski, L. ; Wood, M. ; Woernlein, A. ; Xiong, Q. ; Yadav, K. K. ; Yamamoto, H. ; Yamamoto, T. ; Yamazaki, R. ; Yanagita, S. ; Yebras, J. M. ; Yelos, D. ; Yoshida, A. ; Yoshida, T. ; Yoshikoshi, T. ; Zabalza, V. ; Zacharias, M. ; Zajczyk, A. ; Zanin, R. ; Zdziarski, A. ; Zech, Alraune ; Zhao, A. ; Zhou, X. ; Zietara, K. ; Ziolkowski, J. ; Ziolkowski, P. ; Zitelli, V. ; Zurbach, C. ; Zychowski, P.
The Cherenkov Telescope Array (CTA) is a new observatory for very high-energy (VHE) gamma rays. CTA has ambitions science goals, for which it is necessary to achieve full-sky coverage, to improve the sensitivity by about an order of magnitude, to span about four decades of energy, from a few tens of GeV to above 100 TeV with enhanced angular and energy resolutions over existing VHE gamma-ray observatories. An international collaboration has formed with more than 1000 members from 27 countries in Europe, Asia, Africa and North and South America. In 2010 the CTA Consortium completed a Design Study and started a three-year Preparatory Phase which leads to production readiness of CTA in 2014. In this paper we introduce the science goals and the concept of CTA, and provide an overview of the project.
Abdalla, Hassan E. ; Abramowski, Attila ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, Faiçal Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; Arrieta, M. ; Aubert, Pierre ; Backes, Michael ; Balzer, Arnim ; Barnard, Michelle ; Becherini, Yvonne ; Tjus, Julia Becker ; Berge, David ; Bernhard, Sabrina ; Bernlöhr, K. ; Birsin, E. ; Blackwell, R. ; Bottcher, Markus ; Boisson, Catherine ; Bolmont, J. ; Bordas, Pol ; Bregeon, Johan ; Brun, Francois ; Brun, Pierre ; Bryan, Mark ; Bulik, Tomasz ; Capasso, M. ; Carr, John ; Casanova, Sabrina ; Chakraborty, N. ; Chalme-Calvet, R. ; Chaves, Ryan C. G. ; Chen, Andrew ; Chevalier, J. ; Chretien, M. ; Colafrancesco, Sergio ; Cologna, Gabriele ; Condon, B. ; Conrad, Jan ; Couturier, C. ; Cui, Y. ; Davids, I. D. ; Degrange, B. ; Deil, Christoph ; deWilt, P. ; Djannati-Atai, Arache ; Domainko, Wilfried ; Donath, Axel ; Dubus, Guillaume ; Dutson, Kate ; Dyks, J. ; Dyrda, M. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Ernenwein, J. -P. ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, Stuart ; Fernandes, M. V. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Foerster, A. ; Funk, S. ; Füßling, Matthias ; Gabici, Stefano ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, Gianluca ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, Daniel ; Goyal, A. ; Grondin, M. -H. ; Grudzinska, M. ; Hadasch, Daniela ; Hahn, J. ; Hawkes, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, Gilles ; Hermann, G. ; Hervet, Olivier ; Hillert, A. ; Hinton, James Anthony ; Hofmann, Werner ; Hoischen, Clemens ; Holler, M. ; Horns, D. ; Ivascenko, Alex ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, Marek ; Janiak, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, Felix ; Jingo, M. ; Jogler, Tobias ; Jouvin, Lea ; Jung-Richardt, Ira ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, Krzysztof ; Katz, Uli ; Kerszberg, D. ; Khelifi, B. ; Kieffer, M. ; King, J. ; Klepser, S. ; Klochkov, Dmitry ; Kluzniak, W. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, Michael ; Krayzel, F. ; Kruger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lau, Jeanie ; Lees, J. -P. ; Lefaucheur, J. ; Lefranc, V. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Leser, Eva ; Lohse, Thomas ; Lorentz, M. ; Lui, R. ; Lypova, Iryna ; Marandon, Vincent ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, Michael ; Meintjes, Petrus Johannes ; Menzler, U. ; Meyer, Manuel ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mora, K. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; de Naurois, Mathieu ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, Hirokazu ; Ohm, Stefan ; Oettl, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Padovani, Marco ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Arribas, M. Paz ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Pita, S. ; Poon, Helen ; Prokhorov, Dmitry ; Prokoph, Heike ; Puehlhofer, Gerd ; Punch, Michael ; Quirrenbach, Andreas ; Raab, S. ; Reimer, Anita ; Reimer, Olaf ; Renaud, M. ; de los Reyes, R. ; Rieger, Frank ; Romoli, Carlo ; Rosier-Lees, S. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Salek, David ; Sanchez, David A. ; Santangelo, Andrea ; Sasaki, Manami ; Schlickeiser, Reinhard ; Schussler, F. ; Schulz, Andreas ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Simoni, R. ; Sol, H. ; Spanier, Felix ; Spengler, G. ; Spiess, F. ; Stawarz, Lukasz ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Stinzing, F. ; Stycz, K. ; Sushch, Iurii ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tluczykont, Martin ; Trichard, C. ; Tuffs, R. ; van der Walt, Johan ; van Eldik, Christopher ; van Soelen, Brian ; Vasileiadis, Georges ; Veh, J. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, Jacco ; Voisin, F. ; Voelk, Heinrich J. ; Vuillaume, Thomas ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, Stefan J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, Alicja ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, Denis ; Yang, R. ; Zabalza, Victor ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Andreas ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zywucka, Natalia
The inner region of the Milky Way halo harbors a large amount of dark matter (DM). Given its proximity, it is one of the most promising targets to look for DM. We report on a search for the annihilations of DM particles using gamma-ray observations towards the inner 300 pc of the Milky Way, with the H.E.S.S. array of ground-based Cherenkov telescopes. The analysis is based on a 2D maximum likelihood method using Galactic Center (GC) data accumulated by H.E.S.S. over the last 10 years (2004-2014), and does not show any significant gamma-ray signal above background. Assuming Einasto and Navarro-Frenk-White DM density profiles at the GC, we derive upper limits on the annihilation cross section <sigma nu >. These constraints are the strongest obtained so far in the TeV DM mass range and improve upon previous limits by a factor 5. For the Einasto profile, the constraints reach <sigma nu > values of 6 x 10(-26) cm(3) s(-1) in the W+W- channel for a DM particle mass of 1.5 TeV, and 2 x 10(-26) cm(3) s(-1) in the tau(+)tau(-) channel for a 1 TeV mass. For the first time, ground-based gamma-ray observations have reached sufficient sensitivity to probe <sigma nu > values expected from the thermal relic density for TeV DM particles.
Abdalla, Hassan E. ; Abramowski, Attila ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, Faical Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Andersson, T. ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; Arrieta, M. ; Aubert, Pierre ; Backes, Michael ; Balzer, Arnim ; Barnard, Michelle ; Becherini, Yvonne ; Tjus, J. Becker ; Berge, David ; Bernhard, Sabrina ; Bernlöhr, K. ; Birsin, E. ; Blackwell, R. ; Boettcher, Markus ; Boisson, Catherine ; Bolmont, J. ; Bordas, Pol ; Bregeon, Johan ; Brun, Francois ; Brun, Pierre ; Bryan, Mark ; Bulik, Tomasz ; Capasso, M. ; Carr, John ; Casanova, Sabrina ; Chakraborty, N. ; Chalme-Calvet, R. ; Chaves, Ryan C. G. ; Chen, Andrew ; Chevalier, J. ; Chretien, M. ; Colafrancesco, Sergio ; Cologna, Gabriele ; Condon, B. ; Conrad, Jan ; Couturier, C. ; Cui, Y. ; Davids, I. D. ; Degrange, B. ; Deil, C. ; Devin, J. ; de Wilt, P. ; Djannati-Ataie, A. ; Domainko, W. ; Donath, A. ; Dubus, G. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Dyrda, M. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Ernenwein, J. -P. ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Fernandes, M. V. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Foerster, A. ; Funk, S. ; Fuessling, M. ; Gabici, S. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, D. ; Goyal, A. ; Grondin, M. -H. ; Grudzinska, M. ; Hadasch, D. ; Hahn, J. ; Hawkes, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hervet, O. ; Hillert, A. ; Hinton, James Anthony ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holler, M. ; Horns, D. ; Ivascenko, A. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jingo, M. ; Jogler, T. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khelifi, B. ; Kieffer, M. ; King, J. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluzniak, W. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Krayzel, F. ; Krueger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lees, J. -P. ; Lefaucheur, J. ; Lefranc, V. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Leser, Eva ; Liu, R. ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; Lypova, I. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, Michael ; Meintjes, P. J. ; Meyer, M. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mora, K. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; de Naurois, M. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oettl, S. ; Oya, I. ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Arribas, M. Paz ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Perennes, C. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Pita, S. ; Poon, H. ; Prokhorov, D. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; Reyes, R. de los ; Rieger, F. ; Romoli, C. ; Rosier-Lees, S. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Salek, D. ; Sanchez, David M. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schuessler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Settimo, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I. ; Simoni, R. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Spengler, G. ; Spies, F. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Stinzing, F. ; Stycz, K. ; Sushch, Iurii ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tibaldo, L. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tuffs, R. ; van der Walt, J. ; van Eldik, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Voelk, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Yang, R. ; Zabalza, V. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zywucka, N.
A search for dark matter linelike signals iss performed in the vicinity of the Galactic Center by the H.E.S.S. experiment on observational data taken in 2014. An unbinned likelihood analysis iss developed to improve the sensitivity to linelike signals. The upgraded analysis along with newer data extend the energy coverage of the previous measurement down to 100 GeV. The 18 h of data collected with the H.E.S.S. array allow one to rule out at 95% C.L. the presence of a 130 GeV line (at l = -1.5 degrees, b = 0 degrees and for a dark matter profile centered at this location) previously reported in Fermi-LAT data. This new analysis overlaps significantly in energy with previous Fermi-LAT and H.E.S.S. results. No significant excess associated with dark matter annihilations was found in the energy range of 100 GeV to 2 TeV and upper limits on the gamma-ray flux and the velocity weighted annihilation cross section are derived adopting an Einasto dark matter halo profile. Expected limits for present and future large statistics H.E.S.S. observations are also given.
De Angelis, A. ; Tatischeff, V. ; Tavani, M. ; Oberlack, U. ; Grenier, I. ; Hanloni, L. ; Walter, R. ; Argan, A. ; Von Ballmoos, P. ; Bulgarelli, A. ; Donnarumma, I. ; Hernanz, M. ; Kuvvetli, I. ; Pearce, M. ; Zdziarski, A. ; Aboudan, A. ; Ajello, M. ; Ambrosi, G. ; Bernard, D. ; Bernardini, E. ; Bonvicini, V. ; Brogna, A. ; Branchesi, M. ; Budtz-Jorgensen, C. ; Bykov, A. M. ; Campana, R. ; Cardillo, M. ; Coppi, P. ; De Martino, D. ; Diehl, R. ; Doro, M. ; Fioretti, V. ; Funk, S. ; Ghisellini, G. ; Grove, E. ; Hamadache, C. ; Hartmann, D. H. ; Hayashida, M. ; Isern, J. ; Kanbach, G. ; Kiener, J. ; Knodlseder, J. ; Labanti, C. ; Laurent, P. ; Limousin, O. ; Longo, F. ; Mannheim, K. ; Marisaldi, M. ; Martinez, M. ; Mazziotta, Mario Nicola ; McEnery, J. ; Mereghetti, S. ; Minervini, G. ; Moiseev, A. ; Morselli, A. ; Nakazawa, K. ; Orleanski, P. ; Paredes, J. M. ; Patricelli, B. ; Pevre, J. ; Piano, G. ; Pohl, Martin ; Ramarijaona, H. ; Rando, R. ; Reichardt, I. ; Roncadelli, M. ; Silva, R. ; Tavecchio, F. ; Thompson, D. J. ; Turolla, R. ; Ulyanov, A. ; Vacchi, A. ; Wu, X. ; Zoglauer, A.
e-ASTROGAM (‘enhanced ASTROGAM’) is a breakthrough Observatory space mission, with a detector composed by a Silicon tracker, a calorimeter, and an anticoincidence system, dedicated to the study of the non-thermal Universe in the photon energy range from 0.3 MeV to 3 GeV – the lower energy limit can be pushed to energies as low as 150 keV, albeit with rapidly degrading angular resolution, for the tracker, and to 30 keV for calorimetric detection. The mission is based on an advanced space-proven detector technology, with unprecedented sensitivity, angular and energy resolution, combined with polarimetric capability. Thanks to its performance in the MeV-GeV domain, substantially improving its predecessors, e-ASTROGAM will open a new window on the non-thermal Universe, making pioneering observations of the most powerful Galactic and extragalactic sources, elucidating the nature of their relativistic outflows and their effects on the surroundings. With a line sensitivity in the MeV energy range one to two orders of magnitude better than previous generation instruments, e-ASTROGAM will determine the origin of key isotopes fundamental for the understanding of supernova explosion and the chemical evolution of our Galaxy. The mission will provide unique data of significant interest to a broad astronomical community, complementary to powerful observatories such as LIGO-Virgo-GEO600-KAGRA, SKA, ALMA, E-ELT, TMT, LSST, JWST, Athena, CTA, IceCube, KM3NeT, and the promise of eLISA.
Abdalla, H. ; Abramowski, A. ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, F. Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Andersson, T. ; Anguener, E. O. ; Arrieta, M. ; Aubert, P. ; Backes, M. ; Balzer, A. ; Barnard, M. ; Becherini, Y. ; Tjus, J. Becker ; Berge, D. ; Bernhard, S. ; Bernlorhr, K. ; Blackwell, R. ; Bottcher, M. ; Boisson, C. ; Bolmont, J. ; Bordas, Pol ; Bregeon, J. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Bulik, T. ; Capasso, M. ; Carr, J. ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chalme-Calvet, R. ; Chaves, R. C. G. ; Chen, A. ; Chevalier, J. ; Chretien, M. ; Colafrancesco, S. ; Cologna, G. ; Condon, B. ; Conrad, J. ; Cui, Y. ; Davids, I. D. ; Decock, J. ; Degrange, B. ; Deil, C. ; Devin, J. ; deWilt, P. ; Dirson, L. ; Djannati-Atai, A. ; Domainko, W. ; Donath, A. ; Dubus, G. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Ernenwein, J. -P. ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Fernandes, M. V. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Foerster, A. ; Funk, S. ; Fuessling, M. ; Gabici, S. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, D. ; Goyal, A. ; Grondin, M. -H. ; Hadasch, D. ; Hahn, J. ; Haupt, M. ; Hawkes, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hervet, O. ; Hinton, J. A. ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holler, M. ; Horns, D. ; Ivascenko, A. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jingo, M. ; Jogler, T. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khelifi, B. ; Er, M. Kie Ff ; King, J. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluzniak, W. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Krayzel, F. ; Kruger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lees, J. -P. ; Lefaucheur, J. ; Lefranc, V. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Leser, E. ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; Liu, R. ; Lopez-Coto, R. ; Lypova, I. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; Meintjes, P. J. ; Meyer, M. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mohrmann, L. ; Mora, K. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; de Naurois, M. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Oettl, S. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Perennes, C. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Piel, Q. ; Pita, S. ; Poon, H. ; Prokhorov, D. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; de los Reyes, R. ; Rieger, F. ; Romoli, C. ; Rosier-Lees, S. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Salek, D. ; Sanchez, D. A. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schussler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Settimo, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I. ; Simoni, R. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Spengler, G. ; Spies, F. ; Ert, Ff ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian Michael ; Stinzing, F. ; Stycz, K. ; Sushch, I. ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tibaldo, L. ; Tiziani, D. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tuffs, R. ; Uchiyama, Y. ; van der Walt, D. J. ; van Eldik, C. ; van Rensburg, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Voelk, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Yang, R. ; Zabalza, V. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zywucka, N.
Studying the temporal variability of BL Lac objects at the highest energies provides unique insights into the extreme physical processes occurring in relativistic jets and in the vicinity of super-massive black holes. To this end, the long-term variability of the BL Lac object PKS 2155 304 is analyzed in the high (HE, 100MeV < E < 300 GeV) and very high energy (VHE, E > 200 GeV) gamma-ray domain. Over the course of similar to 9 yr of H. E. S. S. observations the VHE light curve in the quiescent state is consistent with a log-normal behavior. The VHE variability in this state is well described by flicker noise (power-spectral-density index beta(VHE) = 1 .10(+ 0 : 10) (0 : 13)) on timescales larger than one day. An analysis of similar to 5.5 yr of HE Fermi-LAT data gives consistent results (beta(HE) = 1 : 20(+ 0 : 21) (0 : 23), on timescales larger than 10 days) compatible with the VHE findings. The HE and VHE power spectral densities show a scale invariance across the probed time ranges. A direct linear correlation between the VHE and HE fluxes could neither be excluded nor firmly established. These long-term-variability properties are discussed and compared to the red noise behavior (beta similar to 2) seen on shorter timescales during VHE-flaring states. The difference in power spectral noise behavior at VHE energies during quiescent and flaring states provides evidence that these states are influenced by different physical processes, while the compatibility of the HE and VHE long-term results is suggestive of a common physical link as it might be introduced by an underlying jet-disk connection.
Measurement of the EBL spectral energy distribution using the VHE gamma-ray spectra of HESS blazars
(2017)
Abdalla, Hassan E. ; Abramowski, Attila ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, Faical Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Andersson, T. ; Anguner, Ekrem Oǧuzhan ; Arakawa, M. ; Arrieta, M. ; Aubert, Pierre ; Backes, Michael ; Balzer, Arnim ; Barnard, Michelle ; Becherini, Yvonne ; Tjus, J. Becker ; Berge, David ; Bernhard, Sabrina ; Bernlöhr, K. ; Blackwell, R. ; Böttcher, Markus ; Boisson, Catherine ; Bolmont, J. ; Bonnefoy, S. ; Bordas, Pol ; Bregeon, Johan ; Brun, Francois ; Brun, Pierre ; Bryan, Mark ; Buechele, M. ; Bulik, Tomasz ; Capasso, M. ; Carr, John ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chaves, Ryan C. G. ; Chen, Andrew ; Chevalier, J. ; Coffaro, M. ; Colafrancesco, Sergio ; Cologna, Gabriele ; Condon, B. ; Conrad, Jan ; Cui, Y. ; Davids, I. D. ; Decock, J. ; Degrange, B. ; Deil, C. ; Devin, J. ; de Wilt, P. ; Dirson, L. ; Djannati-Atai, A. ; Domainko, W. ; Donath, A. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Ernenwein, J. -P. ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Fernandes, M. V. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Foerster, A. ; Funk, S. ; Fuessling, M. ; Gabici, S. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, D. ; Goyal, A. ; Grondin, M. -H. ; Hahn, J. ; Haupt, M. ; Hawkes, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hinton, James Anthony ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holch, Tim Lukas ; Holler, M. ; Horns, D. ; Ivascenko, A. ; Iwasaki, H. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jingo, M. ; Jogler, T. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katsuragawa, M. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khangulyan, D. ; Khelifi, B. ; King, J. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluzniak, W. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Kruger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lees, J. -P. ; Lefaucheur, J. ; Lefranc, V. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Leser, Eva ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; Liu, R. ; Lopez-Coto, R. ; Lypova, I. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; Meintjes, P. J. ; Meyer, M. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mohrmann, L. ; Mora, K. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; Nakashima, S. ; de Naurois, M. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Perennes, C. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Piel, Q. ; Pita, S. ; Poon, H. ; Prokhorov, D. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Rauth, R. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; de los Reyes, R. ; Richter, S. ; Rieger, F. ; Romoli, C. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Saito, S. ; Salek, D. ; Sanchez, David M. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schussler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seglar-Arroyo, M. ; Settimo, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I. ; Simoni, R. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Spengler, G. ; Spies, F. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Stycz, K. ; Sushch, Iurii ; Takahashi, T. ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tibaldo, L. ; Tiziani, D. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tsuji, N. ; Tuffs, R. ; Uchiyama, Y. ; van der Walt, D. J. ; van Eldik, C. ; van Rensburg, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Voelk, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Yang, R. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zanin, R. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zywucka, N.
Very high-energy gamma rays (VHE, E greater than or similar to 100 GeV) propagating over cosmological distances can interact with the low-energy photons of the extragalactic background light (EBL) and produce electron-positron pairs. The transparency of the Universe to VHE gamma rays is then directly related to the spectral energy distribution (SED) of the EBL. The observation of features in the VHE energy spectra of extragalactic sources allows the EBL to be measured, which otherwise is very difficult. An EBL model-independent measurement of the EBL SED with the H.E.S.S. array of Cherenkov telescopes is presented. It was obtained by extracting the EBL absorption signal from the reanalysis of high-quality spectra of blazars. From H.E.S.S. data alone the EBL signature is detected at a significance of 9.5 sigma, and the intensity of the EBL obtained in different spectral bands is presented together with the associated gamma-ray horizon.
Prospects for Cherenkov Telescope Array Observations of the Young Supernova Remnant RX J1713.7-3946
(2017)
Acero, F. ; Aloisio, R. ; Amans, J. ; Amato, Elena ; Antonelli, L. A. ; Aramo, C. ; Armstrong, T. ; Arqueros, F. ; Asano, Katsuaki ; Ashley, M. ; Backes, M. ; Balazs, C. ; Balzer, A. ; Bamba, Aya ; Barkov, Maxim ; Barrio, J. A. ; Benbow, Wystan ; Bernloehr, K. ; Beshley, V. ; Bigongiari, C. ; Biland, A. ; Bilinsky, A. ; Bissaldi, Elisabetta ; Biteau, J. ; Blanch, O. ; Blasi, P. ; Blazek, J. ; Boisson, C. ; Bonanno, G. ; Bonardi, A. ; Bonavolonta, C. ; Bonnoli, G. ; Braiding, C. ; Brau-Nogue, S. ; Bregeon, J. ; Brown, A. M. ; Bugaev, V. ; Bulgarelli, A. ; Bulik, T. ; Burton, Michael ; Burtovoi, A. ; Busetto, G. ; Bottcher, M. ; Cameron, R. ; Capalbi, M. ; Caproni, Anderson ; Caraveo, P. ; Carosi, R. ; Cascone, E. ; Cerruti, M. ; Chaty, Sylvain ; Chen, A. ; Chen, X. ; Chernyakova, M. ; Chikawa, M. ; Chudoba, J. ; Cohen-Tanugi, J. ; Colafrancesco, S. ; Conforti, V. ; Contreras, J. L. ; Costa, A. ; Cotter, G. ; Covino, Stefano ; Covone, G. ; Cumani, P. ; Cusumano, G. ; Daniel, M. ; Dazzi, F. ; De Angelis, A. ; De Cesare, G. ; De Franco, A. ; De Frondat, F. ; Dal Pino, E. M. de Gouveia ; De Lisio, C. ; Lopez, R. de los Reyes ; De Lotto, B. ; de Naurois, M. ; De Palma, F. ; Del Santo, M. ; Delgado, C. ; della Volpe, D. ; Di Girolamo, T. ; Di Giulio, C. ; Di Pierro, F. ; Di Venere, L. ; Doro, M. ; Dournaux, J. ; Dumas, D. ; Dwarkadas, Vikram V. ; Diaz, C. ; Ebr, J. ; Egberts, Kathrin ; Einecke, S. ; Elsaesser, D. ; Eschbach, S. ; Falceta-Goncalves, D. ; Fasola, G. ; Fedorova, E. ; Fernandez-Barral, A. ; Ferrand, Gilles ; Fesquet, M. ; Fiandrini, E. ; Fiasson, A. ; Filipovic, Miroslav D. ; Fioretti, V. ; Font, L. ; Fontaine, Gilles ; Franco, F. J. ; Freixas Coromina, L. ; Fujita, Yutaka ; Fukui, Y. ; Funk, S. ; Forster, A. ; Gadola, A. ; Lopez, R. Garcia ; Garczarczyk, M. ; Giglietto, N. ; Giordano, F. ; Giuliani, A. ; Glicenstein, J. ; Gnatyk, R. ; Goldoni, P. ; Grabarczyk, T. ; Graciani, R. ; Graham, J. ; Grandi, P. ; Granot, Jonathan ; Green, A. J. ; Griffiths, S. ; Gunji, S. ; Hakobyan, H. ; Hara, S. ; Hassan, T. ; Hayashida, M. ; Heller, M. ; Helo, J. C. ; Hinton, J. ; Hnatyk, B. ; Huet, J. ; Huetten, M. ; Humensky, T. B. ; Hussein, M. ; Horandel, J. ; Ikeno, Y. ; Inada, T. ; Inome, Y. ; Inoue, S. ; Inoue, T. ; Inoue, Y. ; Ioka, K. ; Iori, Maurizio ; Jacquemier, J. ; Janecek, P. ; Jankowsky, D. ; Jung, I. ; Kaaret, P. ; Katagiri, H. ; Kimeswenger, S. ; Kimura, Shigeo S. ; Knodlseder, J. ; Koch, B. ; Kocot, J. ; Kohri, K. ; Komin, N. ; Konno, Y. ; Kosack, K. ; Koyama, S. ; Kraus, Michaela ; Kubo, Hidetoshi ; Mezek, G. Kukec ; Kushida, J. ; La Palombara, N. ; Lalik, K. ; Lamanna, G. ; Landt, H. ; Lapington, J. ; Laporte, P. ; Lee, S. ; Lees, J. ; Lefaucheur, J. ; Lenain, J. -P. ; Leto, Giuseppe ; Lindfors, E. ; Lohse, T. ; Lombardi, S. ; Longo, F. ; Lopez, M. ; Lucarelli, F. ; Luque-Escamilla, Pedro Luis ; Lopez-Coto, R. ; Maccarone, M. C. ; Maier, G. ; Malaguti, G. ; Mandat, D. ; Maneva, G. ; Mangano, S. ; Marcowith, Alexandre ; Marti, J. ; Martinez, M. ; Martinez, G. ; Masuda, S. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Melioli, Claudio ; Mineo, T. ; Mirabal, N. ; Mizuno, T. ; Moderski, R. ; Mohammed, M. ; Montaruli, T. ; Moralejo, A. ; Mori, K. ; Morlino, G. ; Morselli, A. ; Moulin, Emmanuel ; Mukherjee, R. ; Mundell, C. ; Muraishi, H. ; Murase, Kohta ; Nagataki, Shigehiro ; Nagayoshi, T. ; Naito, T. ; Nakajima, D. ; Nakamori, T. ; Nemmen, R. ; Niemiec, Jacek ; Nieto, D. ; Nievas-Rosillo, M. ; Nikolajuk, M. ; Nishijima, K. ; Noda, K. ; Nogues, L. ; Nosek, D. ; Novosyadlyj, B. ; Nozaki, S. ; Ohira, Yutaka ; Ohishi, M. ; Ohm, S. ; Okumura, A. ; Ong, R. A. ; Orito, R. ; Orlati, A. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Padovani, Marco ; Palacio, J. ; Palatka, M. ; Paredes, Josep M. ; Pavy, S. ; Persic, M. ; Petrucci, P. ; Petruk, Oleh ; Pisarski, A. ; Pohl, Martin ; Porcelli, A. ; Prandini, E. ; Prast, J. ; Principe, G. ; Prouza, M. ; Pueschel, Elisa ; Puelhofer, G. ; Quirrenbach, A. ; Rameez, M. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; Ribo, M. ; Rico, J. ; Rizi, V. ; Rodriguez, J. ; Fernandez, G. Rodriguez ; Rodriguez Vazquez, J. J. ; Romano, Patrizia ; Romeo, G. ; Rosado, J. ; Rousselle, J. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Sadeh, I. ; Safi-Harb, S. ; Saito, T. ; Sakaki, N. ; Sanchez, D. ; Sangiorgi, P. ; Sano, H. ; Santander, M. ; Sarkar, S. ; Sawada, M. ; Schioppa, E. J. ; Schoorlemmer, H. ; Schovanek, P. ; Schussler, F. ; Sergijenko, O. ; Servillat, M. ; Shalchi, A. ; Shellard, R. C. ; Siejkowski, H. ; Sillanpaa, A. ; Simone, D. ; Sliusar, V. ; Sol, H. ; Stanic, S. ; Starling, R. ; Stawarz, L. ; Stefanik, S. ; Stephan, M. ; Stolarczyk, T. ; Szanecki, M. ; Szepieniec, T. ; Tagliaferri, G. ; Tajima, H. ; Takahashi, M. ; Takeda, J. ; Tanaka, M. ; Tanaka, S. ; Tejedor, L. A. ; Telezhinsky, Igor O. ; Temnikov, P. ; Terada, Y. ; Tescaro, D. ; Teshima, M. ; Testa, V. ; Thoudam, S. ; Tokanai, F. ; Torres, D. F. ; Torresi, E. ; Tosti, G. ; Townsley, C. ; Travnicek, P. ; Trichard, C. ; Trifoglio, M. ; Tsujimoto, S. ; Vagelli, V. ; Vallania, P. ; Valore, L. ; van Driel, W. ; van Eldik, C. ; Vandenbroucke, Justin ; Vassiliev, V. ; Vecchi, M. ; Vercellone, Stefano ; Vergani, S. ; Vigorito, C. ; Vorobiov, S. ; Vrastil, M. ; Vazquez Acosta, M. L. ; Wagner, S. J. ; Wagner, R. ; Wakely, S. P. ; Walter, R. ; Ward, J. E. ; Watson, J. J. ; Weinstein, A. ; White, M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Wilcox, P. ; Williams, D. A. ; Wischnewski, R. ; Wojcik, P. ; Yamamoto, T. ; Yamamoto, H. ; Yamazaki, Ryo ; Yanagita, S. ; Yang, L. ; Yoshida, T. ; Yoshida, M. ; Yoshiike, S. ; Yoshikoshi, T. ; Zacharias, M. ; Zampieri, L. ; Zanin, R. ; Zavrtanik, M. ; Zavrtanik, D. ; Zdziarski, A. ; Zech, Alraune ; Zechlin, Hannes ; Zhdanov, V. ; Ziegler, A. ; Zorn, J.
We perform simulations for future Cherenkov Telescope Array (CTA) observations of RX J1713.7-3946, a young supernova remnant (SNR) and one of the brightest sources ever discovered in very high energy (VHE) gamma rays. Special attention is paid to exploring possible spatial (anti) correlations of gamma rays with emission at other wavelengths, in particular X-rays and CO/H I emission. We present a series of simulated images of RX J1713.7-3946 for CTA based on a set of observationally motivated models for the gamma-ray emission. In these models, VHE gamma rays produced by high-energy electrons are assumed to trace the nonthermal X-ray emission observed by XMM-Newton, whereas those originating from relativistic protons delineate the local gas distributions. The local atomic and molecular gas distributions are deduced by the NANTEN team from CO and H I observations. Our primary goal is to show how one can distinguish the emission mechanism(s) of the gamma rays (i.e., hadronic versus leptonic, or a mixture of the two) through information provided by their spatial distribution, spectra, and time variation. This work is the first attempt to quantitatively evaluate the capabilities of CTA to achieve various proposed scientific goals by observing this important cosmic particle accelerator.
Abdalla, Hassan E. ; Abramowski, Attila ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, Faical Ait ; Anguner, Ekrem Oǧuzhan ; Arakawa, M. ; Arrieta, M. ; Aubert, Pierre ; Backes, Michael ; Balzer, Arnim ; Barnard, Michelle ; Becherini, Yvonne ; Tjus, J. Becker ; Berge, David ; Bernhard, Sabrina ; Bernlöhr, K. ; Blackwell, R. ; Böttcher, Markus ; Boisson, Catherine ; Bolmont, J. ; Bonnefoy, S. ; Bordas, Pol ; Bregeon, Johan ; Brun, Francois ; Brun, Pierre ; Bryan, Mark ; Buechele, M. ; Bulik, Tomasz ; Capasso, M. ; Caroff, S. ; Carosi, A. ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chaves, Ryan C. G. ; Chen, Andrew ; Chevalier, J. ; Colafrancesco, Sergio ; Condon, B. ; Conrad, Jan ; Davids, I. D. ; Decock, J. ; Deil, C. ; Devin, J. ; deWilt, P. ; Dirson, L. ; Djannati-Atai, A. ; Donath, A. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Emery, G. ; Ernenwein, J. -P. ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Fernandes, M. V. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Funk, S. ; Fuessling, M. ; Gabici, S. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Gate, F. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Glawion, D. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, D. ; Grondin, M. -H. ; Hahn, J. ; Haupt, M. ; Hawkes, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hinton, James Anthony ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holch, Tim Lukas ; Holler, M. ; Horns, D. ; Ivascenko, A. ; Iwasaki, H. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jingo, M. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katsuragawa, M. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khangulyan, D. ; Khelifi, B. ; King, J. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluzniak, W. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Kruer, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lees, J. -P. ; Lefaucheur, J. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Leser, Eva ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; Liu, R. ; Lopez-Coto, R. ; Lypova, I. ; Malyshev, D. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; Meintjes, P. J. ; Meyer, M. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mohrmann, L. ; Mora, K. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; Nakashima, S. ; de Naurois, M. ; Ndiyavala, H. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Perennes, C. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Piel, Q. ; Pita, S. ; Poireau, V. ; Poon, H. ; Prokhorov, D. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Rauth, R. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; de los Reyes, R. ; Rieger, F. ; Rinchiuso, L. ; Romoli, C. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Saito, S. ; Sanchez, David M. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schussler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seglar-Arroyo, M. ; Settimo, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I. ; Shiningayamwe, K. ; Simoni, R. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Spir-Jacob, M. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Steppa, Constantin Beverly ; Sushch, Iurii ; Takahashi, T. ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tibaldo, L. ; Tiziani, D. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tsirou, M. ; Tsuji, N. ; Tuffs, R. ; Uchiyama, Y. ; van der Walt, D. J. ; van Eldik, C. ; van Rensburg, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Voelk, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Yang, R. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zanin, R. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zorn, J. ; Zywucka, N.
We search for high-energy gamma-ray emission from the binary neutron star merger GW170817 with the H.E.S.S. Imaging Air Cherenkov Telescopes. The observations presented here have been obtained starting only 5.3 hr after GW170817. The H.E.S.S. target selection identified regions of high probability to find a counterpart of the gravitational-wave event. The first of these regions contained the counterpart SSS17a that has been identified in the optical range several hours after our observations. We can therefore present the first data obtained by a ground-based pointing instrument on this object. A subsequent monitoring campaign with the H.E.S.S. telescopes extended over several days, covering timescales from 0.22 to 5.2 days and energy ranges between 270 GeV to 8.55 TeV. No significant gamma-ray emission has been found. The derived upper limits on the very-high-energy gamma-ray flux for the first time constrain non-thermal, high-energy emission following the merger of a confirmed binary neutron star system.
Abdalla, Hassan E. ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, F. Ait ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; Arakawa, M. ; Arcaro, C. ; Armand, C. ; Arrieta, M. ; Backes, M. ; Barnard, M. ; Becherini, Y. ; Tjus, J. Becker ; Berge, D. ; Bernhard, S. ; Bernloehr, K. ; Blackwell, R. ; Bottcher, M. ; Boisson, C. ; Bolmont, J. ; Bonnefoy, S. ; Bordas, Pol ; Bregeon, J. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Buechele, M. ; Bulik, T. ; Bylund, T. ; Capasso, M. ; Caroff, S. ; Carosi, A. ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chandra, S. ; Chaves, R. C. G. ; Chen, A. ; Colafrancesco, S. ; Condon, B. ; Davids, I. D. ; Dei, C. ; Devin, J. ; deWilt, P. ; Dirson, L. ; Djannati-Atai, A. ; Dmytriiev, A. ; Donath, A. ; Dyks, J. ; Egberts, Kathrin ; Emery, G. ; Ernenwein, J. -P. ; Eschbach, S. ; Fegan, S. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Funk, S. ; Füssling, Matthias ; Gabici, S. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Gate, F. ; Giavitto, G. ; Glawion, D. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, D. ; Grondin, M. -H. ; Hahn, J. ; Haupt, M. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hinton, J. A. ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holch, T. L. ; Holler, M. ; Horns, D. ; Huber, D. ; Iwasaki, H. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katsuragawa, M. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khangulyan, D. ; Khelifi, B. ; King, J. ; Klepser, S. ; Kluzniak, W. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Kruger, R. R. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lefaucheur, J. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Leser, Eva ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; Lopez-Coto, R. ; Lypova, I. ; Malyshev, D. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marti-Devesa, G. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Meintjes, P. J. ; Mitche, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mohrmann, L. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; Nakashima, S. ; de Naurois, M. ; Ndiyavala, H. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Perennes, C. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Piel, Q. ; Pita, S. ; Poireau, V. ; Noel, A. Priyana ; Prokhorov, D. A. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Rauth, R. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; Rieger, F. ; Rinchiuso, L. ; Romoli, C. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Ruiz-Velasco, E. ; Sahakian, V. ; Saito, S. ; Sanchez, David M. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schussler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seglar-Arroyo, M. ; Senniappan, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I. ; Shiningayamwe, K. ; Simoni, R. ; Sinha, A. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Specovius, A. ; Spir-Jacob, M. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Steppa, Constantin Beverly ; Sushch, Iurii ; Takahashi, T. ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tibaldo, L. ; Tiziani, D. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tsirou, M. ; Tsuji, N. ; Tuffs, R. ; Uchiyama, Y. ; van der Walt, D. J. ; van Eldik, C. ; van Rensburg, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Voelk, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Woernlein, A. ; Yang, R. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zanin, R. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zorn, J. ; Zywucka, N.
A hotspot at a position compatible with the BL. Lac object 1ES 2322-409 was serendipitously detected with H.E.S.S. during observations performed in 2004 and 2006 on the blazar PKS 2316-423. Additional data on 1ES 2322-409 were taken in 2011 and 2012, leading to a total live-time of 22.3 h. Point-like very-high-energy (VHE; E > 100 GeV) gamma-ray emission is detected from a source centred on the IFS 2322-409 position, with an excess of 116.7 events at a significance of 6.0 sigma. The average VHE gamma-ray spectrum is well described with a power law with a photon index Gamma = 3.40 +/- 0.66(stat) +/- 0.20(sys) and an integral flux Phi(E > 200 GeV) = (3.11 +/- 0.71(stat) 0.62(sys)) x 10(-2)cm(-2)s(-1), which corresponds to 1.1 per cent of the Crab nebula flux above 200 GeV. Multiwavelength data obtained with Fermi LAT, Swift XRT and UVOT, RXTE PCA, ATOM, and additional data from WISE, GROND, and Catalina are also used to characterize the broad-band non-thermal emission of lES 2322-409. The multiwavelength behaviour indicates day-scale variability. Swift UVOT and XRT data show strong variability at longer scales. A spectral energy distribution (SED) is built from contemporaneous observations obtained around a high state identified in Swift data. A modelling of the SED is performed with a stationary homogeneous one-zone synchrotronself-Compton leptonic model. The redshift of the source being unknown, two plausible values were tested for the modelling. A systematic scan of the model parameters space is performed, resulting in a well-constrained combination of values providing a good description of the broad-band behaviour of 1ES 2322-409.
First ground-based measurement of sub-20 GeV to 100 GeV gamma-Rays from the Vela pulsar with HESS II
(2018)
Abdalla, Hassan E. ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, F. Ait ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; Arakawa, M. ; Arcaro, C. ; Armand, C. ; Arrieta, M. ; Backes, M. ; Barnard, M. ; Becherini, Y. ; Tjus, J. Becker ; Berge, D. ; Bernhard, S. ; Bernlohr, K. ; Blackwell, R. ; Bottcher, M. ; Boisson, C. ; Bolmont, J. ; Bonnefoy, S. ; Bordas, Pol ; Bregeon, J. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Buechele, M. ; Bulik, T. ; Bylund, T. ; Capasso, M. ; Caroff, S. ; Carosi, A. ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chandra, S. ; Chen, A. ; Colafrancesco, S. ; Condon, B. ; Davids, I. D. ; Deil, C. ; Devin, J. ; deWilt, P. ; Dirson, L. ; Djannati-Atai, A. ; Dmytriiev, A. ; Donath, A. ; Doroshenko, V ; Dyks, J. ; Egberts, Kathrin ; Emery, G. ; Ernenwein, J-P ; Eschbach, S. ; Fegan, S. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Funk, S. ; Fuessling, M. ; Gabici, S. ; Gallant, Y. A. ; Gate, F. ; Giavitto, G. ; Glawion, D. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, D. ; Grondin, M-H ; Hahn, J. ; Haupt, M. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hinton, J. A. ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holch, T. L. ; Holler, M. ; Horns, D. ; Huber, D. ; Iwasaki, H. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katsuragawa, M. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khangulyan, D. ; Khelifi, B. ; King, J. ; Klepser, S. ; Kluzniak, W. ; Komin, Nu ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Krüger, P. P. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lefaucheur, J. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J-P ; Leser, Eva ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; Lopez-Coto, R. ; Lypova, I ; Malyshev, D. ; Marandon, V ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marti-Devesa, G. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Meintjes, P. J. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mohrmann, L. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; Nakashima, S. ; de Naurois, M. ; Ndiyavala, H. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Perennes, C. ; Petrucci, P-O ; Peyaud, B. ; Piel, Q. ; Pita, S. ; Poireau, V ; Noel, A. Priyana ; Prokhorov, D. A. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Rauth, R. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; Rieger, F. ; Rinchiuso, L. ; Romoli, C. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Ruiz-Velasco, E. ; Sahakian, V ; Saito, S. ; Sanchez, D. A. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schussler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seglar-Arroyo, M. ; Senniappan, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I ; Shiningayamwe, K. ; Simoni, R. ; Sinha, A. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Specovius, A. ; Spir-Jacob, M. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Steppa, Constantin Beverly ; Takahashi, T. ; Tavernet, J-P ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tibaldo, L. ; Tiziani, D. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tsirou, M. ; Tsuji, N. ; Tuffs, R. ; Uchiyama, Y. ; van der Walt, D. J. ; van Eldik, C. ; van Rensburg, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venter, C. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Voelk, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Yang, R. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zanin, R. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zorn, J. ; Zywucka, N. ; Kerr, M. ; Johnston, S. ; Shannon, R. M.
Aims. We report on the measurement and investigation of pulsed high-energy y-ray emission from the Vela pulsar, PSR B0833-45, based on observations with the largest telescope of H.E.S.S., CT5, in monoscopic mode, and on data obtained with the Fermi-LAT. Methods. Data from 40.3 h of observations carried out with the H.E.S.S. II array from 2013 to 2015 have been used. A dedicated very low-threshold event reconstruction and analysis pipeline was developed to achieve the lowest possible energy threshold. Eight years of Fermi-LAT data were analysed and also used as reference to validate the CT5 telescope response model and analysis methods. Results. A pulsed gamma-ray signal at a significance level of more than 15 sigma is detected from the P2 peak of the Vela pulsar light curve. Of a total of 15 835 events, more than 6000 lie at an energy below 20 GeV, implying a significant overlap between H.E.S.S. II-CT5 and the Fermi-LAT. While the investigation of the pulsar light curve with the LAT confirms characteristics previously known up to 20 GeV in the tens of GeV energy range, CT5 data show a change in the pulse morphology of P2, i.e. an extreme sharpening of its trailing edge, together with the possible onset of a new component at 3.4 sigma significance level. Assuming a power-law model for the P2 spectrum, an excellent agreement is found for the photon indices (Gamma similar or equal to 4.1) obtained with the two telescopes above 10 GeV and an upper bound of 8% is derived on the relative offset between their energy scales. Using data from both instruments, it is shown however that the spectrum of P2 in the 10-100 GeV has a pronounced curvature; this is a confirmation of the sub-exponential cut-off form found at lower energies with the LAT. This is further supported by weak evidence of an emission above 100 GeV obtained with CT5. In contrast, converging indications are found from both CT5 and LAT data for the emergence of a hard component above 50 GeV in the leading wing (LW2) of P2, which possibly extends beyond 100 GeV. Conclusions. The detection demonstrates the performance and understanding of CT5 from 100 GeV down to the sub-20 GeV domain, i.e. unprecedented low energy for ground-based gamma-ray astronomy. The extreme sharpening of the trailing edge of the P2 peak found in the H.E.S.S. II light curve of the Vela pulsar and the possible extension beyond 100 GeV of at least one of its features, LW2, provide further constraints to models of gamma-Ray emission from pulsars.
Abdalla, Hassan E. ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, F. Ait ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; Arakawa, M. ; Arcaro, C. ; Armand, C. ; Arrieta, M. ; Backes, M. ; Barnard, M. ; Becherini, Y. ; Tjus, J. Becker ; Berge, D. ; Bernhard, S. ; Bernloehr, K. ; Blackwell, R. ; Bottcher, M. ; Boisson, C. ; Bolmont, J. ; Bonnefoy, S. ; Bordas, Pol ; Bregeon, J. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Buechele, M. ; Bulik, T. ; Bylund, T. ; Capasso, M. ; Caroff, S. ; Carosi, A. ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chandra, S. ; Chaves, R. C. G. ; Chen, A. ; Colafrancesco, S. ; Condon, B. ; Davids, I. D. ; Dei, C. ; Devin, J. ; dewilt, P. ; Dirson, L. ; Djannati-Atai, A. ; Dmytriiev, A. ; Donath, A. ; Dyks, J. ; Egberts, Kathrin ; Emery, G. ; Ernenwein, J-P ; Eschbach, S. ; Fegan, S. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Funk, S. ; Fuessling, M. ; Gabici, S. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Gate, F. ; Giavitto, G. ; Glawion, D. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, D. ; Grondin, M-H ; Hahn, J. ; Haupt, M. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hinton, J. A. ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holch, T. L. ; Holler, M. ; Horns, D. ; Huber, D. ; Iwasaki, H. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katsuragawa, M. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khangulyan, D. ; Khelifi, B. ; King, J. ; Klepser, S. ; Kluzniak, W. ; Komin, Nu ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Kruger, P. P. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lefaucheur, J. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J-P ; Leser, Eva ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; Lopez-Coto, R. ; Lypova, I ; Malyshev, D. ; Marandon, V ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marti-Devesa, G. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Meintjes, P. J. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mohrmann, L. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; Nakashima, S. ; de Naurois, M. ; Ndiyavala, H. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Perennes, C. ; Petrucci, P-O ; Peyaud, B. ; Piel, Q. ; Pita, S. ; Poireau, V ; Noel, A. Priyana ; Prokhorov, D. A. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Rauth, R. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; Rieger, F. ; Rinchiuso, L. ; Romoli, C. ; Rowel, G. ; Rudak, B. ; Ruiz-Velasco, E. ; Sahakian, V ; Saito, S. ; Sanchez, D. A. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schussler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seglar-Arroyo, M. ; Senniappan, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I ; Shiningayamwe, K. ; Simoni, R. ; Sinha, A. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Specovius, A. ; Spir-Jacob, M. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Steppa, Constantin Beverly ; Sushch, I ; Takahashi, T. ; Tavernet, J-P ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tibaldo, L. ; Tiziani, D. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tsirou, M. ; Tsuji, N. ; Tuffs, R. ; Uchiyama, Y. ; van der Walt, D. J. ; van Eldik, C. ; van Rensburg, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Voelk, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Woernlein, A. ; Yang, R. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zanin, R. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zorn, J. ; Zywucka, N.
Context. NGC 253 is one of only two starburst galaxies found to emit gamma-rays from hundreds of MeV to multi-TeV energies. Accurate measurements of the very-high-energy (VHE; E> 100 GeV) and high-energy (HE; E > 60 MeV) spectra are crucial to study the underlying particle accelerators, probe the dominant emission mechanism(s) and to study cosmic-ray interaction and transport. Aims. The measurement of the VHE gamma-ray emission of NGC 253 published in 2012 by H.E.S.S. was limited by large systematic uncertainties. Here, the most up to date measurement of the gamma-ray spectrum of NGC 253 is investigated in both HE and VHE gamma-rays. Assuming a hadronic origin of the gamma-ray emission, the measurement uncertainties are propagated into the interpretation of the accelerated particle population. Methods. The data of H.E.S.S. observations are reanalysed using an updated calibration and analysis chain. The improved Fermi-LAT analysis employs more than 8 yr of data processed using pass 8. The cosmic-ray particle population is evaluated from the combined HE-VHE gamma-ray spectrum using NAIMA in the optically thin case. Results. The VHE gamma-ray energy spectrum is best fit by a power-law distribution with a flux normalisation of (1.34 +/- 0.14(stat) +/- 0.27(sys)) x 10(-13) cm(-2) s(-1) TeV-1 at 1 TeV - about 40% above, but compatible with the value obtained in Abramowski et al. (2012). The spectral index Gamma = 2.39 +/- 0.14(stat) +/- 0.25(sys) is slightly softer than but consistent with the previous measurement within systematic errors. In the Fermi energy range an integral flux of F(E > 60 MeV) = (1.56 +/- 0.28(stat) +/- 0.15(sys)) x 10(-8) cm(-2) s(-1) is obtained. At energies above similar to 3 GeV the HE spectrum is consistent with a power-law ranging into the VHE part of the spectrum measured by H.E.S.S. with an overall spectral index Gamma = 2.22 +/- 0.06(stat). Conclusions. Two scenarios for the starburst nucleus are tested, in which the gas in the starburst nucleus acts as either a thin or a thick target for hadronic cosmic rays accelerated by the individual sources in the nucleus. In these two models, the level to which NGC 253 acts as a calorimeter is estimated to a range of f(cal) = 0.1 to 1 while accounting for the measurement uncertainties. The presented spectrum is likely to remain the most accurate measurements until the Cherenkov Telescope Array (CTA) has collected a substantial set of data towards NGC 253.
Abdalla, Hassan E. ; Abramowski, A. ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, F. Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Andersson, T. ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; Arrieta, M. ; Aubert, P. ; Backes, M. ; Balzer, A. ; Barnard, M. ; Becherini, Y. ; Tjus, J. Becker ; Berge, D. ; Bernhard, S. ; Bernlohr, K. ; Blackwell, R. ; Bottcher, M. ; Boisson, C. ; Bolmont, J. ; Bordas, Pol ; Bregeon, J. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Bulik, T. ; Capasso, M. ; Carr, J. ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chalme-Calvet, R. ; Chaves, R. C. G. ; Chen, A. ; Chevalier, J. ; Chretien, M. ; Colafrancesco, S. ; Cologna, G. ; Condon, B. ; Conrad, J. ; Cui, Y. ; Davids, I. D. ; Decock, J. ; Degrange, B. ; Deil, C. ; Devin, J. ; deWilt, P. ; Dirson, L. ; Djannati-Atai, A. ; Domainko, W. ; Donath, A. ; Dubus, G. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Dyrda, M. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Ernenwein, J. -P. ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Fernandes, M. V. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Forster, A. ; Funk, S. ; Fussling, Matthias ; Gabici, S. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschal, D. ; Goya, A. ; Grondin, M. -H. ; Hadasch, D. ; Hahn, J. ; Haupt, M. ; Hawkes, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hervet, O. ; Hinton, J. A. ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holler, M. ; Horns, D. ; Ivascenko, A. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jingo, M. ; Jogler, T. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khelifi, B. ; Kieffer, M. ; King, J. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluzniak, W. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Krayzel, F. ; Kruger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lees, J. -P. ; Lefaucheur, J. ; Lefranc, V. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. - P. ; Leser, Eva ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; Liu, R. ; Lopez-Coto, R. ; Lypova, I. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; Meintjes, P. J. ; Meyer, M. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mohrmann, L. ; Mora, K. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; de Naurois, M. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Ottl, S. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Perennes, C. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Piel, Q. ; Pita, S. ; Poon, H. ; Prokhorov, D. ; Prokoph, H. ; Puhlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; de los Reyes, R. ; Rieger, F. ; Romoli, C. ; Rosier-Lees, S. ; Rowel, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Salek, D. ; Sanchez, D. A. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schussler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Settimo, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I. ; Simoni, R. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Spengler, G. ; Spies, F. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Stinzing, F. ; Stycz, K. ; Sushch, I. ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tibaldo, L. ; Tiziani, D. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tuffs, R. ; Uchiyama, Y. ; van der Walt, D. J. ; van Eldik, C. ; van Rensburg, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Volk, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Wornlein, A. ; Wouters, D. ; Yang, R. ; Zabalza, V. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zanin, R. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zywucka, N.
PKS 0625-354 (z = 0.055) was observed with the four High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) telescopes in 2012 during 5.5 h. The source was detected above an energy threshold of 200 GeV at a significance level of 6.1 sigma. No significant variability is found in these observations. The source is well described with a power-law spectrum with photon index Gamma = 2.84 +/- 0.50(stat) +/- 0.10(syst) and normalization (at E-0 = 1.0 TeV) N-0(E-0)=(0.58 +/- 0.22(stat) +/- 0.12(syst)) x 10(-12) TeV-1 cm(-2) s(-1). Multiwavelength data collected with Fermi-LAT, Swift-XRT, Swift-UVOT, ATOM and WISE are also analysed. Significant variability is observed only in the Fermi-LAT gamma-ray and Swift-XRT X-ray energy bands. Having a good multiwavelength coverage from radio to very high energy, we performed a broad-band modelling from two types of emission scenarios. The results from a one zone lepto-hadronic and a multizone leptonic models are compared and discussed. On the grounds of energetics, our analysis favours a leptonic multizone model. Models associated to the X-ray variability constraint support previous results, suggesting a BL Lac nature of PKS 0625-354 with, however, a large-scale jet structure typical of a radio galaxy.
Abdalla, Hassan E. ; Abramowski, A. ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, F. Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Andersson, T. ; Anguener, E. O. ; Arakawa, M. ; Arrieta, M. ; Aubert, P. ; Backes, M. ; Balzer, A. ; Barnard, M. ; Becherini, Y. ; Tjus, J. Becker ; Berge, D. ; Bernhard, S. ; Bernloehr, K. ; Blackwell, R. ; Boettcher, M. ; Boisson, C. ; Bolmont, J. ; Bonnefoy, S. ; Bordas, Pol ; Bregeon, J. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Buechele, M. ; Bulik, T. ; Capasso, M. ; Carr, J. ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chaves, R. C. G. ; Chen, A. ; Chevalier, J. ; Coffaro, M. ; Colafrancesco, S. ; Cologna, G. ; Condon, B. ; Conrad, J. ; Cui, Y. ; Davids, I. D. ; Decock, J. ; Degrange, B. ; Deil, C. ; Devin, J. ; deWilt, P. ; Dirson, L. ; Djannati-Atai, A. ; Domainko, W. ; Donath, A. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Ernenwein, J. -P. ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Fernandes, M. V. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Foerster, A. ; Funk, S. ; Fuessling, M. ; Gabici, S. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, D. ; Goyal, A. ; Grondin, M. -H. ; Hahn, J. ; Haupt, M. ; Hawkes, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hinton, J. A. ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holch, T. L. ; Holler, M. ; Horns, D. ; Ivascenko, A. ; Iwasaki, H. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jingo, M. ; Jogler, T. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katsuragawa, M. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khangulyan, D. ; Khelifi, B. ; King, J. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluzniak, W. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Krueger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lees, J. -P. ; Lefaucheur, J. ; Lefranc, V. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Leser, Eva ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; Liu, R. ; Lopez-Coto, R. ; Lypova, I. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; Meintjes, P. J. ; Meyer, M. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mohrmann, L. ; Mora, K. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; Nakashima, S. ; de Naurois, M. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Perennes, C. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Piel, Q. ; Pita, S. ; Poon, H. ; Prokhorov, D. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Rauth, R. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; de los Reyes, R. ; Richter, S. ; Rieger, F. ; Romoli, C. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Saito, S. ; Salek, D. ; Sanchez, D. A. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schuessler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seglar-Arroyo, M. ; Settimo, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I. ; Simoni, R. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Spengler, G. ; Spies, F. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Stycz, K. ; Sushch, I. ; Takahashi, T. ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tibaldo, L. ; Tiziani, D. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tsuji, N. ; Tuffs, R. ; Uchiyama, Y. ; van der Walt, D. J. ; van Eldik, C. ; van Rensburg, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venters, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Voelk, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Yang, R. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zanin, R. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zywucka, N.
The diffuse very high-energy (VHE; > 100 GeV) gamma-ray emission observed in the central 200 pc of the Milky Way by H.E.S.S. was found to follow dense matter distribution in the central molecular zone (CMZ) up to a longitudinal distance of about 130 pc to the Galactic centre (GC), where the flux rapidly decreases. This was initially interpreted as the result of a burst-like injection of energetic particles 104 yr ago, but a recent more sensitive H.E.S.S. analysis revealed that the cosmic-ray (CR) density profile drops with the distance to the centre, making data compatible with a steady cosmic PeVatron at the GC. In this paper, we extend this analysis to obtain, for the first time, a detailed characterisation of the correlation with matter and to search for additional features and individual gamma-ray sources in the inner 200 pc. Taking advantage of 250 h of H.E.S.S. data and improved analysis techniques, we perform a detailed morphology study of the diffuse VHE emission observed from the GC ridge and reconstruct its total spectrum. To test the various contributions to the total gamma-ray emission, we used an iterative 2D maximum-likelihood approach that allows us to build a phenomenological model of the emission by summing a number of different spatial components. We show that the emission correlated with dense matter covers the full CMZ and that its flux is about half the total diffuse emission flux. We also detect some emission at higher latitude that is likely produced by hadronic collisions of CRs in less dense regions of the GC interstellar medium. We detect an additional emission component centred on the GC and extending over about 15 pc that is consistent with the existence of a strong CR density gradient and confirms the presence of a CR accelerator at the very centre of our Galaxy. We show that the spectrum of full ridge diffuse emission is compatible with that previously derived from the central regions, suggesting that a single population of particles fills the entire CMZ. Finally, we report the discovery of a VHE gamma-ray source near the GC radio arc and argue that it is produced by the pulsar wind nebula candidate G0.13-0.11.
Abdalla, Hassan E. ; Abramowski, A. ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, F. Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Andersson, T. ; Anguener, E. O. ; Arakawa, M. ; Arrieta, M. ; Aubert, P. ; Backes, M. ; Balzer, A. ; Barnard, M. ; Becherini, Y. ; Tjus, J. Becker ; Berge, D. ; Bernhard, S. ; Bernloehr, K. ; Blackwell, R. ; Bottcher, M. ; Boisson, C. ; Bolmont, J. ; Bordas, Pol ; Bregeon, J. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Buechele, M. ; Bulik, T. ; Capasso, M. ; Carr, J. ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chalme-Calvet, R. ; Chaves, R. C. G. ; Chen, A. ; Chevalier, J. ; Chretien, M. ; Coffaro, M. ; Colafrancesco, S. ; Cologna, G. ; Condon, B. ; Conrad, J. ; Cui, Y. ; Davids, I. D. ; Decock, J. ; Degrange, B. ; Deil, C. ; Devin, J. ; deWilt, P. ; Dirson, L. ; Djannati-Atai, A. ; Domainko, W. ; Donath, A. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Ernenwein, J. -P. ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Fernandes, M. V. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Foerster, A. ; Funk, S. ; Fuessling, M. ; Gabici, S. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, D. ; Goyal, A. ; Grondin, M. -H. ; Hahn, J. ; Haupt, M. ; Hawkes, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hervet, O. ; Hinton, J. A. ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holler, M. ; Horns, D. ; Ivascenko, A. ; Iwasaki, H. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jingo, M. ; Jogler, T. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katsuragawa, M. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khangulyan, D. ; Khelifi, B. ; Kieffer, M. ; King, J. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluzniak, W. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Kruger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lees, J. -P. ; Lefaucheur, J. ; Lefranc, V. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Leser, Eva ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; Liu, R. ; Lopez-Coto, R. ; Lypova, I. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; Meintjes, P. J. ; Meyer, M. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mohrmann, L. ; Mora, K. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; Nakashima, S. ; de Naurois, M. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Oettl, S. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Perennes, C. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Piel, Q. ; Pita, S. ; Poon, H. ; Prokhorov, D. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; de los Reyes, R. ; Richter, S. ; Rieger, F. ; Romoli, C. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Saito, S. ; Salek, D. ; Sanchez, D. A. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schussler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seglar-Arroyo, M. ; Settimo, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I. ; Simoni, R. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Spengler, G. ; Spies, F. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian Michael ; Stycz, K. ; Sushch, I. ; Takahashi, T. ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tibaldo, L. ; Tiziani, D. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tsuji, N. ; Tuffs, R. ; Uchiyama, Y. ; van der Walt, D. J. ; van Eldik, C. ; van Rensburg, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Voelk, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Yang, R. ; Zabalza, V. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zanin, R. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zywucka, N.
Context. Runaway stars form bow shocks by ploughing through the interstellar medium at supersonic speeds and are promising sources of non-thermal emission of photons. One of these objects has been found to emit non-thermal radiation in the radio band. This triggered the development of theoretical models predicting non-thermal photons from radio up to very-high-energy (VHE, E >= 0.1 TeV) gamma rays. Subsequently, one bow shock was also detected in X-ray observations. However, the data did not allow discrimination between a hot thermal and a non-thermal origin. Further observations of different candidates at X-ray energies showed no evidence for emission at the position of the bow shocks either. A systematic search in the Fermi-LAT energy regime resulted in flux upper limits for 27 candidates listed in the E-BOSS catalogue. Aims. Here we perform the first systematic search for VHE gamma-ray emission from bow shocks of runaway stars. Methods. Using all available archival H.E.S.S. data we search for very-high-energy gamma-ray emission at the positions of bow shock candidates listed in the second E-BOSS catalogue release. Out of the 73 bow shock candidates in this catalogue, 32 have been observed with H.E.S.S. Results. None of the observed 32 bow shock candidates in this population study show significant emission in the H.E.S.S. energy range. Therefore, flux upper limits are calculated in five energy bins and the fraction of the kinetic wind power that is converted into VHE gamma rays is constrained. Conclusions. Emission from stellar bow shocks is not detected in the energy range between 0.14 and 18 TeV. The resulting upper limits constrain the level of VHE gamma-ray emission from these objects down to 0.1-1% of the kinetic wind energy.
Extended VHE gamma-ray emission towards SGR1806-20, LBV 1806-20, and stellar cluster Cl*1806-20
(2018)
Abdalla, Hassan E. ; Abramowski, A. ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, F. Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Anguener, E. O. ; Arrieta, M. ; Aubert, P. ; Backes, M. ; Balzer, A. ; Barnard, M. ; Becherini, Y. ; Tjus, J. Becker ; Berge, D. ; Bernhard, S. ; Bernloehr, K. ; Birsin, E. ; Blackwell, R. ; Bottcher, M. ; Boisson, C. ; Bolmont, J. ; Bordas, Pol ; Bregeon, J. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Bulik, T. ; Capasso, M. ; Carr, J. ; Casanova, Sabrina ; Chakraborty, N. ; Chalme-Calvet, R. ; Chaves, R. C. G. ; Chen, A. ; Chevalier, J. ; Chretien, M. ; Colafrancesco, S. ; Cologna, G. ; Condon, B. ; Conrad, J. ; Couturier, C. ; Cui, Y. ; Davids, I. D. ; Degrange, B. ; Deil, C. ; deWilt, P. ; Djannati-Atai, A. ; Domainko, W. ; Donath, A. ; Dubus, G. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Dyrda, M. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Ernenwein, J. -P. ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Fernandes, M. V. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Foerster, A. ; Funk, S. ; Fuessling, M. ; Gabici, S. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, D. ; Goyal, A. ; Grondin, M. -H. ; Grudzinska, M. ; Hadasch, D. ; Hahn, J. ; Hawkes, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hervet, O. ; Hillert, A. ; Hinton, J. A. ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holler, M. ; Horns, D. ; Ivascenko, A. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jingo, M. ; Jogler, T. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khelifi, B. ; Kieffer, M. ; King, J. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluzniak, W. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Krayzel, F. ; Kruger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lees, J. -P. ; Lefaucheur, J. ; Lefranc, V. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Leser, E. ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; Liu, R. ; Lypova, I. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; Meintjes, P. J. ; Menzler, U. ; Meyer, M. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mora, K. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; de Naurois, M. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Oettl, S. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Arribas, M. Paz ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Pita, S. ; Poon, H. ; Prokhorov, D. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; de los Reyes, R. ; Rieger, F. ; Romoli, C. ; Rosier-Lees, S. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Salek, D. ; Sanchez, D. A. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schussler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I. ; Simoni, R. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Spengler, G. ; Spies, F. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Stinzing, F. ; Stycz, K. ; Sushch, I. ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tuffs, R. ; van der Walt, J. ; van Eldik, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Voelk, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Yang, R. ; Zabalza, V. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zywucka, N.
Using the High Energy Spectroscopic System (H.E.S.S.) telescopes we have discovered a steady and extended very high-energy (VHE) gamma-ray source towards the luminous blue variable candidate LBV 1806-20, massive stellar cluster Cl* 1806-20, and magnetar SGR 1806-20. The new VHE source, HESS J1808-204, was detected at a statistical significance of >6 sigma (post-trial) with a photon flux normalisation (2.9 +/- 0.4(stat) +/- 0.5(sys)) x 10(-13) ph cm(-2) s(-1) TeV-1 at 1 TeV and a power-law photon index of 2.3 +/- 0.2(stat) +/- 0.3(sys). The luminosity of this source (0.2 to 10 TeV; scaled to distance d = 8 : 7 kpc) is L-VHE similar to 1.6 x 10(34)(d = 8.7 kpc)(2) erg s(-1). The VHE gamma-ray emission is extended and is well fit by a single Gaussian with statistical standard deviation of 0.095 degrees +/- 0.015 degrees. This extension is similar to that of the synchrotron radio nebula G10.0-0.3, which is thought to be powered by LBV 1806-20. The VHE gamma-ray luminosity could be provided by the stellar wind luminosity of LBV 1806-20 by itself and/or the massive star members of Cl* 1806-20. Alternatively, magnetic dissipation (e.g. via reconnection) from SGR 1806-20 can potentially account for the VHE luminosity. The origin and hadronic and/or leptonic nature of the accelerated particles responsible for HESS J1808-204 is not yet clear. If associated with SGR 1806 20, the potentially young age of the magnetar (650 yr) can be used to infer the transport limits of these particles to match the VHE source size. This discovery provides new interest in the potential for high-energy particle acceleration from magnetars, massive stars, and/or stellar clusters.
De Angelis, A. ; Tatischeff, V. ; Grenier, I. A. ; McEnery, J. ; Mallamaci, Manuela ; Tavani, M. ; Oberlack, U. ; Hanlon, L. ; Walter, R. ; Argan, A. ; Von Ballmoos, P. ; Bulgarelli, A. ; Bykov, A. ; Hernanz, M. ; Kanbach, G. ; Kuvvetli, I. ; Pearce, M. ; Zdziarski, A. ; Conrad, J. ; Ghisellini, G. ; Harding, A. ; Isern, J. ; Leising, M. ; Longo, F. ; Madejski, G. ; Martinez, M. ; Mazziotta, Mario Nicola ; Paredes, J. M. ; Pohl, Martin ; Rando, R. ; Razzano, M. ; Aboudan, A. ; Ackermann, M. ; Addazi, A. ; Ajello, M. ; Albertus, C. ; Alvarez, J. M. ; Ambrosi, G. ; Anton, S. ; Antonelli, L. A. ; Babic, A. ; Baibussinov, B. ; Balbom, M. ; Baldini, L. ; Balman, S. ; Bambi, C. ; Barres de Almeida, U. ; Barrio, J. A. ; Bartels, R. ; Bastieri, D. ; Bednarek, W. ; Bernard, D. ; Bernardini, E. ; Bernasconi, T. ; Bertucci, B. ; Biland, A. ; Bissaldi, E. ; Boettcher, M. ; Bonvicini, V. ; Bosch-Ramon, V. ; Bottacini, E. ; Bozhilov, V. ; Bretz, T. ; Branchesi, M. ; Brdar, V. ; Bringmann, T. ; Brogna, A. ; Jorgensen, C. Budtz ; Busetto, G. ; Buson, S. ; Busso, M. ; Caccianiga, A. ; Camera, S. ; Campana, R. ; Caraveo, P. ; Cardillo, M. ; Carlson, P. ; Celestin, S. ; Cermeno, M. ; Chen, A. ; Cheung, C. C. ; Churazov, E. ; Ciprini, S. ; Coc, A. ; Colafrancesco, S. ; Coleiro, A. ; Collmar, W. ; Coppi, P. ; Curado da Silva, R. ; Cutini, S. ; De Lotto, B. ; de Martino, D. ; De Rosa, A. ; Del Santo, M. ; Delgado, L. ; Diehl, R. ; Dietrich, S. ; Dolgov, A. D. ; Dominguez, A. ; Prester, D. Dominis ; Donnarumma, I. ; Dorner, D. ; Doro, M. ; Dutra, M. ; Elsaesser, D. ; Fabrizio, M. ; Fernandez-Barral, A. ; Fioretti, V. ; Foffano, L. ; Formato, V. ; Fornengo, N. ; Foschini, L. ; Franceschini, A. ; Franckowiak, A. ; Funk, S. ; Fuschino, F. ; Gaggero, D. ; Galanti, G. ; Gargano, F. ; Gasparrini, D. ; Gehrz, R. ; Giammaria, P. ; Giglietto, N. ; Giommi, P. ; Giordano, F. ; Giroletti, M. ; Ghirlanda, G. ; Godinovic, N. ; Gouiffes, C. ; Grove, J. E. ; Hamadache, C. ; Hartmann, D. H. ; Hayashida, M. ; Hryczuk, A. ; Jean, P. ; Johnson, T. ; Jose, J. ; Kaufmann, S. ; Khelifi, B. ; Kiener, J. ; Knodlseder, J. ; Kolem, M. ; Kopp, J. ; Kozhuharov, V. ; Labanti, C. ; Lalkovski, S. ; Laurent, P. ; Limousin, O. ; Linares, M. ; Lindfors, E. ; Lindner, M. ; Liu, J. ; Lombardi, S. ; Loparco, F. ; Lopez-Coto, R. ; Lopez Moya, M. ; Lott, B. ; Lubrano, P. ; Malyshev, D. ; Mankuzhiyil, N. ; Mannheim, K. ; Marcha, M. J. ; Marciano, A. ; Marcote, B. ; Mariotti, M. ; Marisaldi, M. ; McBreen, S. ; Mereghetti, S. ; Merle, A. ; Mignani, R. ; Minervini, G. ; Moiseev, A. ; Morselli, A. ; Moura, F. ; Nakazawa, K. ; Nava, L. ; Nieto, D. ; Orienti, M. ; Orio, M. ; Orlando, E. ; Orleanski, P. ; Paiano, S. ; Paoletti, R. ; Papitto, A. ; Pasquato, M. ; Patricelli, B. ; Perez-Garcia, M. A. ; Persic, M. ; Piano, G. ; Pichel, A. ; Pimenta, M. ; Pittori, C. ; Porter, T. ; Poutanen, J. ; Prandini, E. ; Prantzos, N. ; Produit, N. ; Profumo, S. ; Queiroz, F. S. ; Raino, S. ; Raklev, A. ; Regis, M. ; Reichardt, I. ; Rephaeli, Y. ; Rico, J. ; Rodejohann, W. ; Fernandez, G. Rodriguez ; Roncadelli, M. ; Roso, L. ; Rovero, A. ; Ruffini, R. ; Sala, G. ; Sanchez-Conde, M. A. ; Santangelo, A. ; Parkinson, P. Saz ; Sbarrato, T. ; Shearer, A. ; Shellard, R. ; Short, K. ; Siegert, T. ; Siqueira, C. ; Spinelli, P. ; Stamerra, A. ; Starrfield, S. ; Strong, A. ; Strumke, I. ; Tavecchio, F. ; Taverna, R. ; Terzic, T. ; Thompson, D. J. ; Tibolla, O. ; Torres, D. F. ; Turolla, R. ; Ulyanov, A. ; Ursi, A. ; Vacchi, A. ; Van den Abeele, J. ; Vankova-Kirilovai, G. ; Venter, C. ; Verrecchia, F. ; Vincent, P. ; Wang, X. ; Weniger, C. ; Wu, X. ; Zaharijas, G. ; Zampieri, L. ; Zane, S. ; Zimmer, S. ; Zoglauer, A.
Abdalla, Hassan E. ; Abramowski, A. ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, F. Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Anguenee, E. O. ; Arrieta, M. ; Aubert, P. ; Backes, M. ; Balzer, A. ; Barnard, M. ; Becherini, Y. ; Tjus, J. Becker ; Berge, D. ; Bernhard, S. ; Bernloehr, K. ; Birsin, E. ; Blackwell, R. ; Boettcher, M. ; Boisson, C. ; Bolmont, J. ; Bordas, Pol ; Bregeon, J. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Bulik, T. ; Capasso, M. ; Carr, J. ; Casanova, Sabrina ; Chadwick, P. M. ; Chakraborty, N. ; Chalme-Calvet, R. ; Chaves, R. C. G. ; Chen, A. ; Chevalier, J. ; Chretien, M. ; Colafrancesco, S. ; Cologna, G. ; Condon, B. ; Conrad, J. ; Couturier, C. ; Cui, Y. ; Davids, I. D. ; Degrange, B. ; Deil, C. ; deWilt, P. ; Dickinson, H. J. ; Djannati-Atai, A. ; Domainko, W. ; Donath, A. ; Dubus, G. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Dyrda, M. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Ernenwein, J. -P. ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Fernandes, M. V. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Foerster, A. ; Funk, S. ; Fuessling, M. ; Gabici, S. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, D. ; Goya, A. ; Grondin, M. -H. ; Grudzinska, M. ; Hadasch, D. ; Hahn, J. ; Hawkes, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hervet, O. ; Hillert, A. ; Hinton, J. A. ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holler, M. ; Horns, D. ; Ivascenko, A. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jingo, M. ; Jogler, T. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khelifi, B. ; Kieffer, M. ; King, J. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluzniak, W. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Krayzel, F. ; Krueger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lees, J. -P. ; Lefaucheur, J. ; Lefranc, V. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Leser, Eva ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; Liu, R. ; Lypova, I. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Mariaud, C. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; Meintjes, P. J. ; Menzler, U. ; Meyer, M. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mora, K. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; de Naurois, M. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Oettl, S. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Arribas, M. Paz ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Pita, S. ; Poona, H. ; Prokhorov, D. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; de los Reyes, R. ; Rieger, F. ; Romoli, C. ; Rosier-Lees, S. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Salek, D. ; Sanchez, D. A. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schuessler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I. ; Simoni, R. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Spengler, G. ; Spies, F. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Stinzing, F. ; Stycz, K. ; Sushch, I. ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tuffs, R. ; van der Walt, J. ; van Eldik, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venters, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Voelk, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Yang, R. ; Zabalza, V. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zywucka, N.
Context. Microquasars are potential gamma-ray emitters. Indications of transient episodes of gamma-ray emission were recently reported in at least two systems: Cyg X-1 and Cyg X-3. The identification of additional gamma-ray-emitting microquasars is required to better understand how gamma-ray emission can be produced in these systems. Aims. Theoretical models have predicted very high-energy (VHE) gamma-ray emission from microquasars during periods of transient outburst. Observations reported herein were undertaken with the objective of observing a broadband flaring event in the gamma-ray and X-ray bands. Methods. Contemporaneous observations of three microquasars, GRS 1915+105, Circinus X-1, and V4641 Sgr, were obtained using the High Energy Spectroscopic System (H.E.S.S.) telescope array and the Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) satellite. X-ray analyses for each microquasar were performed and VHE gamma-ray upper limits from contemporaneous H.E.S.S. observations were derived. Results. No significant gamma-ray signal has been detected in any of the three systems. The integral gamma-ray photon flux at the observational epochs is constrained to be I(>560 GeV) < 7.3 x 10(-13) cm(-2) S-1, I(>560 GeV) < 1.2 x 10-(12) cm s(-1), and I(>240 GeV) < 4.5 x 10(-12) cm(-2) s(-1) for GRS 1915+105, Circinus X-1, and V4641 Sgr, respectively. Conclusions. The gamma-ray upper limits obtained using H.E.S.S. are examined in the context of previous Cherenkov telescope observations of microquasars. The effect of intrinsic absorption is modelled for each target and found to have negligible impact on the flux of escaping gamma-rays. When combined with the X-ray behaviour observed using RXTE, the derived results indicate that if detectable VHE gamma-ray emission from microquasars is commonplace, then it is likely to be highly transient.