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Abdalla, Hassan E. ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, F. Ait ; Anguener, E. O. ; Arakawa, M. ; Arcaro, C. ; Armand, C. ; Ashkar, H. ; Backes, M. ; Martins, V. Barbosa ; Barnard, M. ; Becherini, Y. ; Berge, D. ; Bernloehr, K. ; Blackwell, R. ; Boettcher, M. ; Boisson, C. ; Bolmont, J. ; Bonnefoy, S. ; Bregeon, J. ; Breuhaus, M. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Buechele, M. ; Bulik, T. ; Bylund, T. ; Capasso, M. ; Caroff, S. ; Carosi, A. ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chand, T. ; Chandra, S. ; Chaves, R. C. G. ; Chen, A. ; Colafrancesco, S. ; Curylo, M. ; Davids, I. D. ; Deil, C. ; Devin, J. ; de Wilt, P. ; Dirson, L. ; Djannati-Atai, A. ; Dmytriiev, A. ; Donath, A. ; Doroshenko, V ; Dyks, J. ; Egberts, Kathrin ; Emery, G. ; Ernenwein, J-p ; Eschbach, S. ; Feijen, K. ; 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, James Anthony ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holch, Tim Lukas ; Holler, M. ; Horns, D. ; Huber, D. ; Iwasaki, H. ; Jamrozy, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jung-Richardt, I ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katsuragawa, M. ; Katz, U. ; Khangulyan, D. ; Khelifi, B. ; King, J. ; Klepser, S. ; Kluzniak, W. ; Komin, Nu ; Kosack, K. ; Kostunin, D. ; Kraus, M. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J-P ; Leser, Eva ; Levy, C. ; Lohse, T. ; Lopez-Coto, R. ; Lypova, I ; Mackey, J. ; Majumdar, J. ; Malyshev, D. ; Marandon, V ; Marcowith, Alexandre ; Mares, A. ; Mariaud, C. ; Marti-Devesa, G. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Meintjes, P. J. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mohrmann, L. ; Muller, J. ; Moore, C. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; Nakashima, S. ; de Naurois, M. ; Ndiyavala, H. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Ohm, S. ; Wilhelmi, E. de Ona ; Ostrowski, M. ; Oya, I ; 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. ; Remy, Q. ; 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. ; Schutte, H. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seglar-Arroyo, M. ; Senniappan, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shiningayamwe, K. ; Simoni, R. ; Sinha, A. ; Sol, H. ; Specovius, A. ; Spir-Jacob, M. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Steppa, Constantin Beverly ; Takahashi, T. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; 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. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Yang, R. ; Yoneda, H. ; Zacharias, M. ; Zanin, R. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Ziegler, A. ; Zorn, J. ; Zywucka, N. ; Maxted, N.
Young core-collapse supernovae with dense-wind progenitors may be able to accelerate cosmic-ray hadrons beyond the knee of the cosmic-ray spectrum, and this may result in measurable gamma-ray emission. We searched for gamma-ray emission from ten super- novae observed with the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) within a year of the supernova event. Nine supernovae were observed serendipitously in the H.E.S.S. data collected between December 2003 and December 2014, with exposure times ranging from 1.4 to 53 h. In addition we observed SN 2016adj as a target of opportunity in February 2016 for 13 h. No significant gamma-ray emission has been detected for any of the objects, and upper limits on the >1 TeV gamma-ray flux of the order of similar to 10(-13) cm(-)(2)s(-1) are established, corresponding to upper limits on the luminosities in the range similar to 2 x 10(39) to similar to 1 x 10(42) erg s(-1). These values are used to place model-dependent constraints on the mass-loss rates of the progenitor stars, implying upper limits between similar to 2 x 10(-5) and similar to 2 x 10(-3) M-circle dot yr(-1) under reasonable assumptions on the particle acceleration parameters.
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 ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; Arakawa, M. ; Armand, C. ; Arrieta, M. ; 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. ; Bonnefoy, S. ; Bordas, Pol ; Bregeon, J. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Buechele, M. ; Bulik, T. ; Capasso, M. ; Caroff, S. ; Carosi, A. ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chaves, R. C. G. ; Chen, A. ; Chevalier, J. ; Colafrancesco, S. ; Condon, B. ; Conrad, J. ; Davids, I. D. ; Decock, J. ; Deil, C. ; Devin, J. ; deWilt, P. ; Dirson, L. ; Djannati-Atai, A. ; Donath, A. ; Dyks, J. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Emery, G. ; Ernenwein, J-P ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Fernandes, M. ; 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. ; 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. ; 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. ; Kruger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; 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 ; Prokhorov, D. A. ; 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, D. A. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schussler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seglar-Arroyo, 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. ; Magill, J. D. ; Buson, S. ; Cheung, C. C. ; Perkins, J. S. ; Tanaka, Y.
Centaurus A (Cen A) is the nearest radio galaxy discovered as a very-high-energy (VHE; 100 GeV-100 TeV) gamma-ray source by the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.). It is a faint VHE gamma-ray emitter, though its VHE flux exceeds both the extrapolation from early Fermi-LAT observations as well as expectations from a (misaligned) single-zone synchrotron-self Compton (SSC) description. The latter satisfactorily reproduces the emission from Cen A at lower energies up to a few GeV. New observations with H.E.S.S., comparable in exposure time to those previously reported, were performed and eight years of Fermi-LAT data were accumulated to clarify the spectral characteristics of the gamma-ray emission from the core of Cen A. The results allow us for the first time to achieve the goal of constructing a representative, contemporaneous gamma-ray core spectrum of Cen A over almost five orders of magnitude in energy. Advanced analysis methods, including the template fitting method, allow detection in the VHE range of the core with a statistical significance of 12 sigma on the basis of 213 hours of total exposure time. The spectrum in the energy range of 250 GeV-6 TeV is compatible with a power-law function with a photon index Gamma = 2.52 +/- 0.13(stat) +/- 0.20(sys). An updated Fermi-LAT analysis provides evidence for spectral hardening by Delta Gamma similar or equal to 0.4 +/- 0.1 at gamma-ray energies above 2.8(-0.6)(+1.0) GeV at a level of 4.0 sigma. The fact that the spectrum hardens at GeV energies and extends into the VHE regime disfavour a single-zone SSC interpretation for the overall spectral energy distribution (SED) of the core and is suggestive of a new gamma-ray emitting component connecting the high-energy emission above the break energy to the one observed at VHE energies. The absence of significant variability at both GeV and TeV energies does not yet allow disentanglement of the physical nature of this component, though a jet-related origin is possible and a simple two-zone SED model fit is provided to this end.
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. ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chandra, S. ; Chaves, R. C. G. ; 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, James Anthony ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holch, Tim Lukas ; 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. ; 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 ; 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.
The blazar Mrk 501 (z = 0.034) was observed at very-high-energy (VHE, E greater than or similar to 100 GeV) gamma-ray wavelengths during a bright flare on the night of 2014 June 23-24 (MJD 56832) with the H.E.S.S. phase-II array of Cherenkov telescopes. Data taken that night by H.E.S.S. at large zenith angle reveal an exceptional number of gamma-ray photons at multi-TeV energies, with rapid flux variability and an energy coverage extending significantly up to 20 TeV. This data set is used to constrain Lorentz invariance violation (LIV) using two independent channels: a temporal approach considers the possibility of an energy dependence in the arrival time of gamma-rays, whereas a spectral approach considers the possibility of modifications to the interaction of VHE gamma-rays with extragalactic background light (EBL) photons. The non-detection of energy-dependent time delays and the non-observation of deviations between the measured spectrum and that of a supposed power-law intrinsic spectrum with standard EBL attenuation are used independently to derive strong constraints on the energy scale of LIV (E-QG) in the subluminal scenario for linear and quadratic perturbations in the dispersion relation of photons. For the case of linear perturbations, the 95% confidence level limits obtained are E-QG,E-1 > 3.6 x 10(17) GeV using the temporal approach and E-QG,E-1 > 2.6 x 10(19) GeV using the spectral approach. For the case of quadratic perturbations, the limits obtained are E-QG,E-2 > 8.5 x 10(10) GeV using the temporal approach and E-QG,E-2 > 7.8 x 10(11) GeV using the spectral approach.
Abramowski, Attila ; Acero, F. ; Aharonian, Felix A. ; Akhperjanian, A. G. ; Anton, Gisela ; Balenderan, Shangkari ; Balzer, Arnim ; Barnacka, Anna ; Becherini, Yvonne ; Tjus, J. Becker ; Bernlöhr, K. ; Birsin, E. ; Biteau, Jonathan ; Bochow, A. ; Boisson, Catherine ; Bolmont, J. ; Bordas, Pol ; Brucker, J. ; Brun, Francois ; Brun, Pierre ; Bulik, Tomasz ; Carrigan, Svenja ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chadwick, Paula M. ; Chaves, Ryan C. G. ; Cheesebrough, A. ; Colafrancesco, Sergio ; Cologna, Gabriele ; Conrad, Jan ; Couturier, C. ; Dalton, M. ; Daniel, M. K. ; Davids, I. D. ; Degrange, B. ; Deil, C. ; deWilt, P. ; Dickinson, H. J. ; Djannati-Ataï, A. ; Domainko, W. ; Drury, L. O&rsquo ; C. ; Dubus, G. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Dyrda, M. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Espigat, P. ; Fallon, L. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Feinstein, F. ; Fernandes, M. V. ; Fernandez, D. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Foerster, A. ; Fuessling, M. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Gast, H. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Glueck, B. ; Goering, D. ; Grondin, M-H. ; Grudzinska, M. ; Haeffner, S. ; Hague, J. D. ; Hahn, J. ; Hampf, D. ; Harris, J. ; Heinz, S. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hillert, A. ; Hinton, James Anthony ; Hofmann, W. ; Hofverberg, P. ; Holler, M. ; Horns, D. ; Jacholkowska, A. ; Jahn, C. ; Jamrozy, M. ; Jung, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katz, U. ; Kaufmann, S. ; Khelifi, B. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluzniak, W. ; Kneiske, T. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Kossakowski, R. ; Krayzel, F. ; Krueger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lefaucheur, J. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J-P ; Lennarz, D. ; Lohse, T. ; Lopatin, A. ; Lu, C-C. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Masbou, J. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; McComb, T. J. L. ; Medina, M. C. ; Mehault, J. ; Menzler, U. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Moulin, Emmanuel ; Naumann, C. L. ; Naumann-Godo, M. ; de Naurois, M. ; Nedbal, D. ; Nguyen, N. ; Niemiec, J. ; Nolan, S. J. ; Ohm, S. ; de Ona Wilhelmi, E. ; Opitz, B. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Arribas, M. Paz ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Perez, J. ; Petrucci, P-O ; Peyaud, B. ; Pita, S. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Raue, M. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; de los Reyes, R. ; Rieger, F. ; Ripken, J. ; Rob, L. ; Rosier-Lees, S. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Sanchez, David M. ; Santangelo, A. ; Schlickeiser, R. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwarzburg, S. ; Schwemmer, S. ; Sheidaei, F. ; Skilton, J. L. ; Sol, H. ; Spengler, G. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Stinzing, F. ; Stycz, K. ; Sushch, Iurii ; Szostek, A. ; Tavernet, J-P ; Terrier, R. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Valerius, K. ; van Eldik, C. ; Vasileiadis, G. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Voelk, H. J. ; Volpe, F. ; Vorobiov, S. ; Vorster, M. ; Wagner, S. J. ; Ward, M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Wouters, D. ; Zacharias, M. ; Zajczyk, A. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zechlin, H-S
Context. Globular clusters (GCs) are established emitters of high-energy (HE, 100 MeV < E < 100 GeV) gamma-ray radiation which could originate from the cumulative emission of the numerous millisecond pulsars (msPSRs) in the clusters’ cores or from inverse Compton (IC) scattering of relativistic leptons accelerated in the GC environment. These stellar clusters could also constitute a new class of sources in the very-high-energy (VHE, E > 100 GeV) gamma-ray regime, judging from the recent detection of a signal from the direction of Terzan 5 with the H.E.S.S. telescope array. Aims. To search for VHE gamma-ray sources associated with other GCs, and to put constraints on leptonic emission models, we systematically analyzed the observations towards 15 GCs taken with the H. E. S. S. array of imaging atmospheric Cherenkov telescopes. Methods. We searched for point-like and extended VHE gamma-ray emission from each GC in our sample and also performed a stacking analysis combining the data from all GCs to investigate the hypothesis of a population of faint emitters. Assuming IC emission as the origin of the VHE gamma-ray signal from the direction of Terzan 5, we calculated the expected gamma-ray flux from each of the 15 GCs, based on their number of millisecond pulsars, their optical brightness and the energy density of background photon fields. Results. We did not detect significant VHE gamma-ray emission from any of the 15 GCs in either of the two analyses. Given the uncertainties related to the parameter determinations, the obtained flux upper limits allow to rule out the simple IC/msPSR scaling model for NGC6388 and NGC7078. The upper limits derived from the stacking analyses are factors between 2 and 50 below the flux predicted by the simple leptonic scaling model, depending on the assumed source extent and the dominant target photon fields. Therefore, Terzan 5 still remains exceptional among all GCs, as the VHE gamma-ray emission either arises from extra-ordinarily efficient leptonic processes, or from a recent catastrophic event, or is even unrelated to the GC itself.
Search for TeV Gamma-ray emission from GRB 100621A, an extremely bright GRB in X-rays, with HESS
(2014)
Abramowski, Attila ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, Faical Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; Anton, Gisela ; Balenderan, Shangkari ; Balzer, Arnim ; Barnacka, Anna ; Becherini, Yvonne ; Tjus, J. Becker ; Bernlöhr, K. ; Birsin, E. ; Bissaldi, E. ; Biteau, Jonathan ; Boettcher, Markus ; Boisson, Catherine ; Bolmont, J. ; Bordas, Pol ; Brucker, J. ; Brun, Francois ; Brun, Pierre ; Bulik, Tomasz ; Carrigan, Svenja ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chadwick, Paula M. ; Chalme-Calvet, R. ; Chaves, Ryan C. G. ; Cheesebrough, A. ; Chretien, M. ; Colafrancesco, Sergio ; Cologna, Gabriele ; Conrad, Jan ; Couturier, C. ; Dalton, M. ; Daniel, M. K. ; Davids, I. D. ; Degrange, B. ; Deil, C. ; deWilt, P. ; Dicldnson, H. J. ; Djannati-Ataï, A. ; Domainko, W. ; Dubus, G. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Dyrda, M. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Espigat, P. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Feinstein, F. ; Fernandes, M. V. ; Fernandez, D. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Foerster, A. ; Fuessling, Matthias ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Grondin, M-H ; Grudzinska, M. ; Haeffner, S. ; Hahn, J. ; Harris, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hervet, O. ; Hillert, A. ; Hinton, James Anthony ; Hofmann, W. ; Hofverberg, P. ; Holler, Markus ; Horns, D. ; Jacholkowska, A. ; Jahn, C. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jankowsky, F. ; Jung, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katz, U. ; Kaufmann, S. ; Khelifi, B. ; Kieffer, M. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluzniak, W. ; Kneiske, T. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Krayzel, F. ; Krueger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lefaucheur, J. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J-P ; Lennarz, D. ; Lohse, T. ; Lopatin, A. ; Lu, C-C ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; McComb, T. J. L. ; Mehault, J. ; Menzler, U. ; Meyer, M. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; Naumann, C. L. ; de Naurois, M. ; Niemiec, J. ; Nolan, S. J. ; Oakes, L. ; Ohm, S. ; Wilhelmi, E. de Ona ; Opitz, B. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Arribas, M. Paz ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Perez, J. ; Petrucci, P-O ; Peyaud, B. ; Pita, S. ; Poon, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Raue, M. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; de los Reyes, R. ; Rieger, F. ; Rob, L. ; Romoli, C. ; Rosier-Lees, S. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Sanchez, David M. ; Santangelo, A. ; Schlickeiser, R. ; Schuessler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwarzburg, S. ; Schwemmer, S. ; Sol, H. ; Spengler, G. ; Spies, F. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Stinzing, F. ; Stycz, K. ; Sushch, Iurii ; Szostek, A. ; Tam, P. H. T. ; Tavernet, J-P ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Valerius, K. ; van Eldik, C. ; Vasileiadis, G. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Voelk, H. J. ; Volpe, F. ; Vorster, M. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Ward, M. ; Weidinger, M. ; Weitzel, Q. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Zacharias, M. ; Zajczyk, A. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zechlin, H-S
The long gamma-ray burst (GRB) 100621A, at the time the brightest X-ray transient ever detected by Swift-XRT in the 0.3-10 keV range, has been observed with the H.E.S.S. imaging air Cherenkov telescope array, sensitive to gamma radiation in the very-high-energy (VHE, >100 GeV) regime. Due to its relatively small redshift of z similar to 0.5, the favourable position in the southern sky and the relatively short follow-up time (<700 s after the satellite trigger) of the H.E.S.S. observations, this GRB could be within the sensitivity reach of the HESS. instrument. The analysis of the HESS. data shows no indication of emission and yields an integral flux upper limit above similar to 380 GeV of 4.2 x 10(-12) cm(-2) s(-1) s (95% confidence level), assuming a simple Band function extension model. A comparison to a spectral-temporal model, normalised to the prompt flux at sub-MeV energies, constraints the existence of a temporally extended and strong additional hard power law, as has been observed in the other bright X-ray GRB 130427A. A comparison between the HESS. upper limit and the contemporaneous energy output in X-rays constrains the ratio between the X-ray and VHE gamma-ray fluxes to be greater than 0.4. This value is an important quantity for modelling the afterglow and can constrain leptonic emission scenarios, where leptons are responsible for the X-ray emission and might produce VHE gamma rays.
Abdalla, Hassan E. ; Abramowski, A. ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, F. Ait ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; 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. ; Bonnefoy, S. ; Bordas, Pol ; Bregeon, J. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Buechele, M. ; Bulik, T. ; Capasso, M. ; Caroff, S. ; Carosi, A. ; Carr, J. ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chaves, R. C. G. ; Chen, A. ; Chevalier, J. ; Colafrancesco, S. ; Condon, B. ; Conrad, J. ; Davids, I. D. ; Decock, J. ; 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. ; Emery, G. ; Ernenwein, J-P ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Fernandes, M. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Foerster, A. ; 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, 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. ; 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. ; Krueger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lees, J-P ; Lefaucheur, J. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J-P ; Leser, Eva ; Liu, R. ; Lohse, T. ; Lorentz, M. ; 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. ; Puelhofer, 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, D. A. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schandri, 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, 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, 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.
Spectral lines are among the most powerful signatures for dark matter (DM) annihilation searches in very-high-energy gamma rays. The central region of the Milky Way halo is one of the most promising targets given its large amount of DM and proximity to Earth. We report on a search for a monoenergetic spectral line from self-annihilations of DM particles in the energy range from 300 GeV to 70 TeV using a two-dimensional maximum likelihood method taking advantage of both the spectral and spatial features of the signal versus background. The analysis makes use of Galactic center observations accumulated over ten years (2004-2014) with the H.E.S.S. array of ground-based Cherenkov telescopes. No significant gamma-ray excess above the background is found. We derive upper limits on the annihilation cross section (sigma v) for monoenergetic DM lines at the level of 4 x 10(-28) cm(3) s(-1) at 1 TeV, assuming an Einasto DM profile for the Milky Way halo. For a DM mass of 1 TeV, they improve over the previous ones by a factor of 6. The present constraints are the strongest obtained so far for DM particles in the mass range 300 GeV-70 TeV. Ground-based gamma-ray observations have reached sufficient sensitivity to explore relevant velocity-averaged cross sections for DM annihilation into two gamma-ray photons at the level expected from the thermal relic density for TeV DM particles.
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. ; 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. ; Chand, T. ; Chandra, S. ; Chaves, R. C. G. ; 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, James Anthony ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holch, Tim Lukas ; 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. ; Kraus, M. ; Lamanna, G. ; Lau, J. ; Lefaucheur, J. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J-P ; Leser, Eva ; Lohse, T. ; 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. ; Moore, C. ; 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 ; 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. ; Schutte, H. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seglar-Arroyo, M. ; Senniappan, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I ; Shiningayamwe, K. ; Simoni, R. ; Sinha, A. ; Sol, H. ; 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. ; Yoneda, H. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zanin, R. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zorn, J. ; Zywucka, N.
Context. We present a detailed view of the pulsar wind nebula (PWN) HESS J1825-137. We aim to constrain the mechanisms dominating the particle transport within the nebula, accounting for its anomalously large size and spectral characteristics. Aims. The nebula was studied using a deep exposure from over 12 years of H.E.S.S. I operation, together with data from H.E.S.S. II that improve the low-energy sensitivity. Enhanced energy-dependent morphological and spatially resolved spectral analyses probe the very high energy (VHE, E > 0.1 TeV) gamma-ray properties of the nebula. Methods. The nebula emission is revealed to extend out to 1.5 degrees from the pulsar, similar to 1.5 times farther than previously seen, making HESS J1825-137, with an intrinsic diameter of similar to 100 pc, potentially the largest gamma-ray PWN currently known. Characterising the strongly energy-dependent morphology of the nebula enables us to constrain the particle transport mechanisms. A dependence of the nebula extent with energy of R proportional to E alpha with alpha = -0.29 +/- 0.04(stat) +/- 0.05(sys) disfavours a pure diffusion scenario for particle transport within the nebula. The total gamma-ray flux of the nebula above 1 TeV is found to be (1.12 +/- 0.03(stat) +/- 0.25(sys)) +/- 10(-11) cm(-2) s(-1), corresponding to similar to 64% of the flux of the Crab nebula. Results. HESS J1825-137 is a PWN with clearly energy-dependent morphology at VHE gamma-ray energies. This source is used as a laboratory to investigate particle transport within intermediate-age PWNe. Based on deep observations of this highly spatially extended PWN, we produce a spectral map of the region that provides insights into the spectral variation within the nebula.
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.
Abramowski, Attila ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, Faical Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; Backes, Michael ; Balenderan, Shangkari ; Balzer, Arnim ; Barnacka, Anna ; Becherini, Yvonne ; Tjus, J. Becker ; Berge, David ; Bernhard, Sabrina ; Bernlöhr, K. ; Birsin, E. ; Biteau, Jonathan ; Boettcher, Markus ; Boisson, Catherine ; Bolmont, J. ; Bordas, Pol ; Bregeon, Johan ; Brun, Francois ; Brun, Pierre ; Bryan, Mark ; Bulik, Tomasz ; Carrigan, Svenja ; Casanova, Sabrina ; Chadwick, Paula M. ; Chatraborty, N. ; Chalme-Calvet, R. ; Chaves, Ryan C. G. ; Chretien, M. ; Colafrancesco, Sergio ; Cologna, Gabriele ; Conrad, Jan ; Couturier, C. ; Cui, Y. ; Davids, I. D. ; Degrange, B. ; Deil, C. ; deWilt, P. ; Djannati-Ataï, A. ; Domainko, W. ; Donath, A. ; Dubus, G. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Dyrda, M. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Espigat, P. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Feinstein, F. ; Fernandes, M. V. ; Fernandez, D. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Foerster, A. ; Fuessling, M. ; Gabici, S. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschall, D. ; Grondin, M. -H. ; Grudzinska, M. ; Hadasch, D. ; Haeffner, S. ; Hahn, J. ; Harris, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hervet, O. ; Hillert, A. ; Hinton, James Anthony ; Hofmann, W. ; Hofverberg, P. ; Holler, Markus ; Horns, D. ; Ivascenko, A. ; Jacholkowska, A. ; Jahn, C. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jankowsky, F. ; Jung-Richardt, O. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katz, U. ; Kaufmann, S. ; Khelifi, B. ; Kieffer, M. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluzniak, W. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Krayzel, F. ; Krueger, P. P. ; Laffon, H. ; Lamanna, G. ; Lefaucheur, J. ; Lefranc, V. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. P. ; Lohse, T. ; Lopatin, A. ; Lu, C-C ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, Markus ; McComb, T. J. L. ; Mehault, J. ; Meintjes, P. J. ; Menzler, U. ; Meyer, M. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mora, K. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; de Naurois, M. ; Niemiec, J. ; Nolan, S. J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Ohm, S. ; Opitz, B. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Anibas, M. Paz ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Petrucci, P-O ; Peyaud, B. ; Pita, S. ; Poon, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Reichardt, I. ; 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, David M. ; Santangelo, A. ; Schlickeiser, R. ; Schuessler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwarzburg, S. ; Schwemmer, S. ; 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. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Valerius, K. ; van Eldik, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voelk, H. J. ; Volpe, F. ; Vorster, M. ; Vuillaume, T. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; Ward, M. ; Weidinger, M. ; Weitzel, Q. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Yang, R. ; Zabalza, V. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zechlin, H-S
G349.7+0.2 is a young Galactic supernova remnant (SNR) located at the distance of 11.5 kpc and observed across the entire electromagnetic spectrum from radio to high energy (HE; 0.1 GeV < E < 100 GeV) gamma-rays. Radio and infrared observations indicate that the remnant is interacting with a molecular cloud. In this paper, the detection of very high energy (VHE, E > 100 GeV) gamma-ray emission coincident with this SNR with the High Energy Stereoscopic System (HESS.) is reported. This makes it one of the farthest Galactic SNR ever detected in this domain. An integral flux F(E > 400 GeV) = (6.5 +/- 1.1(stat) +/- 1.3(syst)) x 10-11 ph cm(-2) s(-1) corresponding to similar to 0.7% of that of the Crab Nebula and to a luminosity of similar to 10(34) erg s(-1) above the same energy threshold, and a steep photon index Gamma(VHE) = 2.8 +/- 0.27(stat) +/- 0.20(syst) are measured. The analysis of more than 5 yr of Fermi-LAT data towards this source shows a power-law like spectrum with a best-fit photon index Gamma(HE) = 2.2 +/- 0.04.2(stat-0.31sys)(+0.13), The combined gamma-ray spectrum of 0349.7+0.2 can be described by either a broken power law (I3PL) or a power law with exponential (or sub exponential) cutoff (PLC). In the former case, the photon break energy is found at E-br,E-gamma = 551(-30)(+70) GeV, slightly higher than what is usually observed in the HE/VHE gamma-ray emitting middle-aged SNRs known to be interacting with molecular clouds. In the latter case. the exponential (respectively sub-exponential) cutoff energy is measured at E-cat,E-gamma = 1.4(-0.55)(+1.6) (respectively 0.35(-0.21)(+0.75)) TeV. A pion decay process resulting from the interaction of the accelerated protons and nuclei with the dense surrounding medium is clearly the preferred scenario to explain the gamma-ray emission. The BPL with a spectral steepening of 0.5-1 and the PLC provide equally good fits to the data. The product or the average gas density and the total energy content of accelerated protons and nuclei amounts to nu W-p similar to 5 x 10(51) erg cm(-3)