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Institute
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, Andrea ; 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.
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, Andrea ; 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.
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, Andrea ; 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. ; 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.
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. B. ; Fortin, P. ; Frailis, M. ; Fuhrmann, L. ; Fukazawa, 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. ; Guillemot, L. ; Guiriec, S. ; Hayashida, M. ; Hays, E. ; Horan, D. ; Hughes, R. E. ; Johannesson, G. ; Johnson, A. S. ; Johnson, W. N. ; Kadler, M. ; Kamae, T. ; Katagiri, H. ; Kataoka, J. ; Knoedlseder, J. ; Kuss, M. ; Lande, J. ; Latronico, L. ; Lee, S. -H. ; Lemoine-Goumard, M. ; Longo, F. ; Loparco, F. ; Lott, B. ; Lovellette, M. N. ; Lubrano, P. ; Madejski, G. M. ; Makeev, A. ; Max-Moerbeck, W. ; Mazziotta, Mario Nicola ; McEnery, J. E. ; Mehault, J. ; Michelson, P. F. ; Mitthumsiri, W. ; Mizuno, T. ; Moiseev, A. A. ; Monte, C. ; Monzani, M. E. ; Morselli, A. ; Moskalenko, I. V. ; Murgia, S. ; Naumann-Godo, M. ; Nishino, S. ; Nolan, P. L. ; Norris, J. P. ; Nuss, E. ; Ohsugi, T. ; Okumura, A. ; Omodei, N. ; Orlando, E. ; Ormes, J. F. ; Paneque, D. ; Panetta, J. H. ; Parent, D. ; Pavlidou, V. ; Pearson, T. J. ; Pelassa, V. ; Pepe, M. ; Pesce-Rollins, M. ; Piron, F. ; Porter, T. A. ; Raino, S. ; Rando, R. ; Razzano, M. ; Readhead, A. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Richards, J. L. ; Ripken, J. ; Ritz, S. ; Roth, M. ; Sadrozinski, H. F. -W. ; Sanchez, D. ; Sander, A. ; Scargle, J. D. ; Sgro, C. ; Siskind, E. J. ; Smith, P. D. ; Spandre, G. ; Spinelli, P. ; Stawarz, L. ; Stevenson, M. ; Strickman, M. S. ; Sokolovsky, K. V. ; Suson, D. J. ; Takahashi, H. ; Takahashi, T. ; Tanaka, T. ; Thayer, J. B. ; Thayer, J. G. ; Thompson, D. J. ; Tibaldo, L. ; Torres, F. ; Tosti, G. ; Tramacere, A. ; Uchiyama, Y. ; Usher, T. L. ; Vandenbroucke, J. ; Vasileiou, V. ; Vilchez, N. ; Vitale, V. ; Waite, A. P. ; Wang, P. ; Wehrle, A. E. ; Winer, B. L. ; Wood, K. S. ; Yang, Z. ; Ylinen, T. ; Zensus, J. A. ; Ziegler, M. ; Aleksic, J. ; Antonelli, L. A. ; Antoranz, P. ; Backes, Michael ; Barrio, J. A. ; Gonzalez, J. Becerra ; Bednarek, W. ; Berdyugin, A. ; Berger, K. ; Bernardini, E. ; Biland, A. ; Blanch Bigas, O. ; Bock, R. K. ; Boller, A. ; Bonnoli, G. ; Bordas, Pol ; Tridon, D. Borla ; Bosch-Ramon, Valentin ; Bose, D. ; Braun, I. ; Bretz, T. ; Camara, M. ; Carmona, E. ; Carosi, A. ; Colin, P. ; Colombo, E. ; Contreras, J. L. ; Cortina, J. ; Covino, S. ; Dazzi, F. ; de Angelis, A. ; del Pozo, E. De Cea ; De Lotto, B. ; De Maria, M. ; De Sabata, F. ; Mendez, C. Delgado ; Ortega, A. Diago ; Doert, M. ; Dominguez, A. ; Prester, Dijana Dominis ; Dorner, D. ; Doro, M. ; Elsaesser, D. ; Ferenc, D. ; Fonseca, M. V. ; Font, L. ; Lopen, R. J. Garcia ; Garczarczyk, M. ; Gaug, M. ; Giavitto, G. ; Godinovi, N. ; Hadasch, D. ; Herrero, A. ; Hildebrand, D. ; Hoehne-Moench, D. ; Hose, J. ; Hrupec, D. ; Jogler, T. ; Klepser, S. ; Kraehenbuehl, T. ; Kranich, D. ; Krause, J. ; La Barbera, A. ; Leonardo, E. ; Lindfors, E. ; Lombardi, S. ; Lopez, M. ; Lorenz, E. ; Majumdar, P. ; Makariev, E. ; Maneva, G. ; Mankuzhiyil, N. ; Mannheim, K. ; Maraschi, L. ; Mariotti, M. ; Martinez, M. ; Mazin, D. ; Meucci, M. ; Miranda, J. M. ; Mirzoyan, R. ; Miyamoto, H. ; Moldon, J. ; Moralejo, A. ; Nieto, D. ; Nilsson, K. ; Orito, R. ; Oya, I. ; Paoletti, R. ; Paredes, J. M. ; Partini, S. ; Pasanen, M. ; Pauss, F. ; Pegna, R. G. ; Perez-Torres, M. A. ; Persic, M. ; Peruzzo, J. ; Pochon, J. ; Moroni, P. G. Prada ; Prada, F. ; Prandini, E. ; Puchades, N. ; Puljak, I. ; Reichardt, T. ; Reinthal, R. ; Rhode, W. ; Ribo, M. ; Rico, J. ; Rissi, M. ; Ruegamer, S. ; Saggion, A. ; Saito, K. ; Saito, T. Y. ; Salvati, M. ; Sanchez-Conde, M. ; Satalecka, K. ; Scalzotto, V. ; Scapin, V. ; Schultz, C. ; Schweizer, T. ; Shayduk, M. ; Shore, S. N. ; Sierpowska-Bartosik, A. ; Sillanpaa, A. ; Sitarek, J. ; Sobczynska, D. ; Spanier, F. ; Spiro, S. ; Stamerra, A. ; Steinke, B. ; Storz, J. ; Strah, N. ; Struebig, J. C. ; Suric, T. ; Takalo, L. O. ; Tavecchio, F. ; Temnikov, P. ; Terzic, T. ; Tescaro, D. ; Teshima, M. ; Vankov, H. ; Wagner, R. M. ; Weitzel, Q. ; Zabalza, V. ; Zandanel, F. ; Zanin, R. ; Acciari, V. A. ; Arlen, T. ; Aune, T. ; Benbow, W. ; Boltuch, D. ; Bradbury, S. M. ; Buckley, J. H. ; Bugaev, V. ; Cannon, A. ; Cesarini, A. ; Ciupik, L. ; Cui, W. ; Dickherber, R. ; Errando, M. ; Falcone, A. ; Finley, J. P. ; Finnegan, G. ; Fortson, L. ; Furniss, A. ; Galante, N. ; Gall, D. ; Gillanders, G. H. ; Godambe, S. ; Grube, J. ; Guenette, R. ; Gyuk, G. ; Hanna, D. ; Holder, J. ; Huang, D. ; Hui, C. M. ; Humensky, T. B. ; Kaaret, P. ; Karlsson, N. ; Kertzman, M. ; Kieda, D. ; Konopelko, A. ; Krawczynski, H. ; Krennrich, F. ; Lang, M. J. ; Maier, G. ; McArthur, S. ; McCann, A. ; McCutcheon, M. ; Moriarty, P. ; Mukherjee, R. ; Ong, R. ; Otte, N. ; Pandel, D. ; Perkins, J. S. ; Pichel, A. ; Pohl, M. ; Quinn, J. ; Ragan, K. ; Reyes, L. C. ; Reynolds, P. T. ; Roache, E. ; Rose, H. J. ; Rovero, A. C. ; Schroedter, M. ; Sembroski, G. H. ; Senturk, G. D. ; Steele, D. ; Swordy, S. P. ; Tesic, G. ; Theiling, M. ; Thibadeau, S. ; Varlotta, A. ; Vincent, S. ; Wakely, S. P. ; Ward, J. E. ; Weekes, T. C. ; Weinstein, A. ; Weisgarber, T. ; Williams, D. A. ; Wood, M. ; Zitzer, B. ; Villata, M. ; Raiteri, C. M. ; Aller, H. D. ; Aller, M. F. ; Arkharov, A. A. ; Blinov, D. A. ; Calcidese, P. ; Chen, W. P. ; Efimova, N. V. ; Kimeridze, G. ; Konstantinova, T. S. ; Kopatskaya, E. N. ; Koptelova, E. ; Kurtanidze, O. M. ; Kurtanidze, S. O. ; Lahteenmaki, A. ; Larionov, V. M. ; Larionova, E. G. ; Larionova, L. V. ; Ligustri, R. ; Morozova, D. A. ; Nikolashvili, M. G. ; Sigua, L. A. ; Troitsky, I. S. ; Angelakis, E. ; Capalbi, M. ; Carraminana, A. ; Carrasco, L. ; Cassaro, P. ; de la Fuente, E. ; Gurwell, M. A. ; Kovalev, Y. Y. ; Kovalev, Yu. A. ; Krichbaum, T. P. ; Krimm, H. A. ; Leto, Paolo ; Lister, M. L. ; Maccaferri, G. ; Moody, J. W. ; Mori, Y. ; Nestoras, I. ; Orlati, A. ; Pagani, C. ; Pace, C. ; Pearson, R. ; Perri, M. ; Piner, B. G. ; Pushkarev, A. B. ; Ros, E. ; Sadun, A. C. ; Sakamoto, T. ; Tornikoski, M. ; Yatsu, Y. ; Zook, A.
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.
Abramowski, Attila ; Acero, F. ; Aharonian, Felix A. ; 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 ; 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. ; Dickinson, H. J. ; Djannati-Ataï, A. ; Domainko, W. ; Drury, L. O'C. ; 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. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Gast, H. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Goering, D. ; Grondin, M-H. ; Grudzinska, M. ; Haeffner, S. ; Hague, J. D. ; Hahn, J. ; Harris, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hervet, O. ; Hillert, A. ; Hinton, James Anthony ; Hofmann, W. ; Hofverberg, P. ; Holler, M. ; 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. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J-P. ; Lennarz, D. ; Lohse, T. ; Lopatin, A. ; Lu, C-C. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; McComb, T. J. L. ; Medina, M. C. ; Mehault, J. ; Menzler, U. ; Meyer, M. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; Naumann, C. L. ; de Naurois, M. ; Nedbal, D. ; 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. ; Rosier-Lees, S. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Sanchez, David M. ; Santangelo, Andrea ; Schlickeiser, R. ; Schuessler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwarzburg, S. ; Schwemmer, S. ; Sol, H. ; Spengler, G. ; Spiess, F. ; 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. ; Vorster, M. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Ward, M. ; Weidinger, M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Zacharias, M. ; Zajczyk, A. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zechlin, H-S. ; Perkins, J. S. ; Ojha, R. ; Stevens, J. ; Edwards, P. G. ; Kadler, M.
A deep observation campaign carried out by the High Energy Stereoscopic System (HESS) on Centaurus A enabled the discovery of gamma-rays from the blazar 1ES 1312-423, 2 degrees away from the radio galaxy. With a differential flux at 1 TeV of phi(1 TeV) = (1.9 +/- 0.6(stat) +/- 0.4(sys)) x 10(-13) cm(-2) s(-1) TeV-1 corresponding to 0.5 per cent of the Crab nebula differential flux and a spectral index Gamma = 2.9 +/- 0.5(stat) +/- 0.2(sys), 1ES 1312-423 is one of the faintest sources ever detected in the very high energy (E > 100 GeV) extragalactic sky. A careful analysis using three and a half years of Fermi Large Area Telescope (Fermi-LAT) data allows the discovery at high energies (E > 100 MeV) of a hard spectrum (Gamma = 1.4 +/- 0.4(stat) +/- 0.2(sys)) source coincident with 1ES 1312-423. Radio, optical, UV and X-ray observations complete the spectral energy distribution of this blazar, now covering 16 decades in energy. The emission is successfully fitted with a synchrotron self-Compton model for the non-thermal component, combined with a blackbody spectrum for the optical emission from the host galaxy.
Discovery of high and very high-energy emission from the BL Lacertae object SHBL J001355.9-185406
(2013)
Abramowski, Attila ; Acero, F. ; Aharonian, Felix A. ; 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 ; 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. ; Dickinson, H. J. ; Djannati-Ataï, A. ; Domainko, W. ; Drury, L. O'C. ; 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. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Gast, H. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Goering, D. ; Grondin, M. -H. ; Grudzinska, M. ; Haeffner, S. ; Hague, J. D. ; 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. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Lennarz, D. ; Lohse, T. ; Lopatin, A. ; Lu, C. -C. ; Marandon, V. ; Marcowith, Alexandre ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; McComb, T. J. L. ; Medina, M. C. ; Mehault, J. ; Menzler, U. ; Meyer, M. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Moulin, Emmanuel ; Murach, T. ; Naumann, C. L. ; de Naurois, M. ; Nedbal, D. ; 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. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Raue, M. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; de los Reyes, R. ; Rieger, F. ; Rob, L. ; Rosier-Lees, S. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Sanchez, David M. ; Santangelo, Andrea ; Schlickeiser, R. ; Schuessler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwarzburg, S. ; Schwemmer, S. ; Sol, H. ; Spengler, G. ; Spiess, F. ; 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. ; Vorster, M. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Ward, M. ; Weidinger, M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Zacharias, M. ; Zajczyk, A. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zechlin, H. -S.
The detection of the high-frequency peaked BL Lac object (HBL) SHBL J001355.9-185406 (z = 0.095) at high (HE; 100 MeV < E < 300 GeV) and very high-energy (VHE; E > 100 GeV) with the Fermi Large Area Telescope (LAT) and the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) is reported. Dedicated observations were performed with the H. E. S. S. telescopes, leading to a detection at the 5.5 sigma significance level. The measured flux above 310 GeV is (8.3 +/- 1.7(stat) +/- 1.7(sys)) x 10(-13) photons cm(-2) s(-1) (about 0.6% of that of the Crab Nebula), and the power-law spectrum has a photon index of Gamma = 3.4 +/- 0.5(stat) +/- 0.2(sys). Using 3.5 years of publicly available Fermi-LAT data, a faint counterpart has been detected in the LAT data at the 5.5 sigma significance level, with an integrated flux above 300 MeV of (9.3 +/- 3.4(stat) +/- 0.8(sys)) x 10(-10) photons cm(-2) s(-1) and a photon index of Gamma = 1.96 +/- 0.20(stat) +/- 0.08(sys). X-ray observations with Swift-XRT allow the synchrotron peak energy in vF(v) representation to be located at similar to 1.0 keV. The broadband spectral energy distribution is modelled with a one-zone synchrotron self-Compton (SSC) model and the optical data by a black-body emission describing the thermal emission of the host galaxy. The derived parameters are typical of HBLs detected at VHE, with a particle-dominated jet.
Abramowski, Attila ; Acero, F. ; Aharonian, Felix A. ; Akhperjanian, A. G. ; Anton, Gisela ; Balenderan, Shangkari ; Balzer, Arnim ; Barnacka, Anna ; Becherini, Yvonne ; Tjus, J. Becker ; Behera, B. ; 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'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. ; Foester, A. ; Fuessling, M. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Gast, H. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Glueck, B. ; Goeing, D. ; Grondin, M. -H. ; Grudzinska, M. ; Haeffner, S. ; Hague, J. D. ; Hahn, J. ; Hampf, D. ; Harris, J. ; Hauser, M. ; Heinz, S. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hillert, A. ; Hinton, James Anthony ; Hofmann, W. ; Hofverberg, P. ; Holler, Markus ; 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. ; 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. ; 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. ; 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, Andrea ; 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.
The quasar PKS 1510-089 (z = 0.361) was observed with the H.E.S.S. array of imaging atmospheric Cherenkov telescopes during high states in the optical and GeV bands, to search for very high energy (VHE, defined as E >= 0.1 TeV) emission. VHE gamma-rays were detected with a statistical significance of 9.2 standard deviations in 15.8 h of H. E. S. S. data taken during March and April 2009. A VHE integral flux of I(0.15 TeV < E < 1.0TeV) = (1.0 +/- 0.2(stat) +/- 0.2(sys)) x 10(-11) cm(-2) s(-1) is measured. The best-fit power law to the VHE data has a photon index of G = 5.4 +/- 0.7(stat) +/- 0.3(sys). The GeV and optical light curves show pronounced variability during the period of H.E.S.S. observations. However, there is insufficient evidence to claim statistically significant variability in the VHE data. Because of its relatively high redshift, the VHE flux from PKS 1510-089 should suffer considerable attenuation in the intergalactic space due to the extragalactic background light (EBL). Hence, the measured gamma-ray spectrum is used to derive upper limits on the opacity due to EBL, which are found to be comparable with the previously derived limits from relatively-nearby BL Lac objects. Unlike typical VHE-detected blazars where the broadband spectrum is dominated by nonthermal radiation at all wavelengths, the quasar PKS 1510-089 has a bright thermal component in the optical to UV frequency band. Among all VHE detected blazars, PKS 1510-089 has the most luminous broad line region. The detection of VHE emission from this quasar indicates a low level of gamma - gamma absorption on the internal optical to UV photon field.
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, Andrea ; 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.