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- gamma rays: general (22)
- radiation mechanisms: non-thermal (17)
- ISM: supernova remnants (12)
- gamma rays: galaxies (12)
- galaxies: active (11)
- cosmic rays (10)
- acceleration of particles (8)
- astroparticle physics (6)
- gamma rays: stars (5)
- gamma-rays: galaxies (5)
Institute
Aims. We performed a spatially resolved spectral X-ray study of the pulsar wind nebula ( PWN) in the supernova remnant G0.9+ 0.1. Furthermore, we modeled its nonthermal emission in the X-ray and very high-energy (VHE, E > 100 GeV) gamma-ray regime. Methods. Using Chandra ACIS-S3 data, we investigated the east-west dependence of the spectral properties of G0.9+ 0.1 by calculating hardness ratios. We analyzed the EPIC-MOS and EPIC-pn data of two on-axis observations of the XMM-Newton telescope and extracted spectra of four annulus-shaped regions, centered on the region of brightest emission of the source. A radially symmetric leptonic model was applied in order to reproduce the observed X-ray emission of the inner part of the PWN. Using the optimized model parameter values obtained from the X-ray analysis, we then compared the modeled inverse Compton (IC) radiation with the published H.E.S.S. gamma-ray data. Results. The spectral index within the four annuli increases with growing distance to the pulsar, whereas the surface brightness drops. With the adopted model we are able to reproduce the characteristics of the X-ray spectra. The model results for the VHE. radiation, however, strongly deviate from the H.E.S.S. data.
The Richardson-Lucy deconvolution algorithm was applied to astronomical images in the very high-energy regime with photon energies above 100 GeV. Through a systematic study with respect to source significance, background level and source morphology we were able to derive optimal deconvolution parameters. The results presented show that deconvolution makes it possible to study structural details well below the angular resolution of the very high-energy gamma-ray experiment. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.
Supernova remnants accelerate particles up to energies of at least 100 TeV as established by observations in very-high-energy gamma-ray astronomy. Molecular clouds in their vicinity provide an increased amount of target material for proton-proton interaction and subsequent neutral pion decay into gamma-rays of accelerated hadrons escaping the remnant. Therefore, these molecular clouds are potential gamma-ray sources. The gamma-ray emission from these clouds provides a unique environment to derive information on the propagation of very-high-nergy particles through the interstellar medium as well as on the acceleration of hadrons in supernova remnants. Current Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope systems are suitable to explore a large parameter space of the propagation properties depending on the age of the supernova remnant and the distance between the remnant and the nearby molecular cloud.
In this paper we present our strategy and results of a systematic search for gamma-ray emitting molecular clouds near supernova remnants which are potentially detectable with current experiments in the TeV energy range and explore the prospects of future experiments.
Collaboration, H. E. S. S. ; 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. ; Cui, Y. ; Dalton, M. ; Daniel, M. K. ; Davids, I. D. ; Degrange, B. ; Deil, C. ; de Wilt, P. ; Dickinson, 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, M. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, G. ; 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, M. ; Horns, Dieter ; 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, A. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; McComb, T. J. L. ; Mehault, J. ; Meintjes, P. J. ; Menzler, U. ; Meyer, M. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Moulin, E. ; 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, Kornelia ; Sushch, Iurii ; Szostek, A. ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Valerius, K. ; van Eldik, C. ; van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Voelk, H. J. ; Volpe, F. ; Vorster, M. ; Vuillaume, T. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Ward, M. ; Weidinger, M. ; Weitzel, Q. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Woernlein, A. ; Wouters, D. ; Zabalza, V. ; Zacharias, M. ; Zajczyk, A. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zechlin, H. -S.
Context. On March 4, 2013 the Fermi-EAT and AGILE reported a flare from the direction of the Crab nebula in which the high-energy (HE; E > 100 MeV) flux was six times above its quiescent level. Simultaneous observations in other energy bands give us hints about the emission processes during the flare episode and the physics of pulsar wind nebulae in general.
Aims. We search for variability in the emission of the Crab nebula at very-high energies (VHF,; E > 100 GeV), using contemporaneous data taken with the H.E.S.S. array of Cherenkov telescopes.
Methods. Observational data taken with the H.E.S.S. instrument on five consecutive days during the flare were analysed for the flux and spectral shape of the emission from the Crab nebula. Night-wise light curves are presented with energy thresholds of 1 TeV and 5 TeV.
Results. The observations conducted with H.E.S.S. on March 6 to March 10, 2013 show no significant changes in the flux. They limit the variation in the integral flux above 1 TeV to less than 63% and the integral flux above 5 TeV to less than 78% at a 95% confidence level.
Balzer, Arnim ; Fuessling, M. ; Gajdus, M. ; Goering, D. ; Lopatin, A. ; de Naurois, M. ; Schlenker, S. ; Schwanke, U. ; Stegmann, Christian
Aliu, E. ; Archambault, S. ; Aune, T. ; Behera, B. ; Beilicke, M. ; Benbow, W. ; Berger, K. ; Bird, R. ; Bouvier, A. ; Buckley, J. H. ; Bugaev, V. ; Byrum, K. ; Cerruti, M. ; Chen, X. ; Ciupik, L. ; Connolly, M. P. ; Cui, W. ; Duke, C. ; Dumm, J. ; Errando, M. ; Falcone, A. ; Federici, S. ; Feng, Q. ; Finley, J. P. ; Fortin, P. ; Fortson, L. ; Furniss, A. ; Galante, N. ; Gillanders, G. H. ; Griffin, S. ; Griffiths, S. T. ; Grube, J. ; Gyuk, G. ; Hanna, D. ; Holder, J. ; Hughes, G. ; Humensky, T. B. ; Kaaret, P. ; Kertzman, M. ; Khassen, Y. ; Kieda, D. ; Krawczynski, H. ; Krennrich, F. ; Lang, M. J. ; Madhavan, A. S. ; Maier, G. ; Majumdar, P. ; McCann, A. ; Moriarty, P. ; Mukherjee, R. ; Nieto, D. ; Ong, R. A. ; Otte, A. N. ; Park, N. ; Perkins, J. S. ; Pohl, M. ; Popkow, A. ; Prokoph, H. ; Quinn, J. ; Ragan, K. ; Rajotte, J. ; Reyes, L. C. ; Reynolds, P. T. ; Richards, G. T. ; Roache, E. ; Rousselle, J. ; Sembroski, G. H. ; Sheidaei, F. ; Skole, C. ; Smith, A. W. ; Staszak, D. ; Stroh, M. ; Telezhinsky, Igor O. ; Theiling, M. ; Tucci, J. V. ; Tyler, J. ; Varlotta, A. ; Vincent, S. ; Wakely, S. P. ; Weinstein, A. ; Welsing, R. ; Williams, D. A. ; Zajczyk, A. ; Zitzer, B. ; 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. ; Dickinson, 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, M. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, G. ; 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, 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. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Lennarz, D. ; Lohse, T. ; Lopatin, A. ; Lu, C. -C. ; Marandon, V. ; Marcowith, A. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; McComb, T. J. L. ; Mehault, J. ; Menzler, U. ; Meyer, M. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Moulin, E. ; 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. ; 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.
Ahnen, M. L. ; Ansoldi, S. ; Antonelli, L. A. ; Arcaro, C. ; Babie, A. ; Banerjee, B. ; Bangale, P. ; de Almeida, U. Barres ; Barrio, J. A. ; Gonzalez, J. Becerra ; Bednarek, W. ; Bernardini, E. ; Berti, A. ; Biasuzzi, B. ; Biland, A. ; Blanch, O. ; Bonnefoy, S. ; Bonnoli, G. ; Borracci, F. ; Carosi, R. ; Carosi, A. ; Chatterjee, A. ; Colin, P. ; Colombo, E. ; Contreras, J. L. ; Cortina, J. ; Covino, S. ; Cumani, P. ; Da Vela, P. ; Dazzi, F. ; De Angelis, A. ; De Lotto, B. ; Wilhelmi, E. de Ona ; Di Pierro, F. ; Doert, M. ; Dominguez, A. ; Prester, D. Dominis ; Dorner, D. ; Doro, M. ; Einecke, S. ; Glawion, D. Eisenacher ; Elsaesser, D. ; Engelkemeier, M. ; Ramazani, V. Fallah ; Fernandez-Barra, A. ; Fidalgo, D. ; Fonseca, M. V. ; Font, L. ; Fruck, C. ; Galindo, D. ; Lopez, R. J. Garcia ; Garczarczyk, M. ; Gaug, M. ; Giammaria, P. ; Godinovie, N. ; Gora, D. ; Griffiths, S. ; Guberman, D. ; Hadasch, D. ; Hahn, A. ; Hassan, T. ; Hayashida, M. ; Herrera, J. ; Hose, J. ; Hrupec, D. ; Hughes, G. ; Ishio, K. ; Konno, Y. ; Kubo, H. ; Kushida, J. ; Kuvezdie, D. ; Lelas, D. ; Lindfors, E. ; Lombardi, S. ; Longo, F. ; Lopez, M. ; Lopez-Oramas, A. ; Majumdar, P. ; Makariev, M. ; Maneva, G. ; Manganaro, M. ; Mannheim, K. ; Maraschi, L. ; Mariotti, M. ; Martinez, M. ; Mazin, D. ; Menzel, U. ; Minev, M. ; Mirzoyan, R. ; Moralejo, A. ; Moreno, V. ; Moretti, E. ; Munar-Adrover, P. ; Neustroev, V. ; Niedzwiecki, A. ; Rosillo, M. Nievas ; Nilsson, K. ; Nishijima, K. ; Noda, K. ; Nogues, L. ; Paiano, S. ; Palacio, J. ; Paneque, D. ; Paoletti, R. ; Paredes, J. M. ; Paredes-Fortuny, X. ; Pedaletti, G. ; Peresano, M. ; Perri, L. ; Persic, M. ; Moroni, P. G. Prada ; Prandini, E. ; Puljak, I. ; Garcia, J. R. ; Reichardt, I. ; Rhode, W. ; Riti, M. ; Rico, J. ; Saito, T. ; Satalecka, K. ; Schroeder, S. ; Schweizer, T. ; Shore, S. N. ; Sillanpaa, A. ; Sitarek, J. ; Sobczynskall, D. ; Stamerra, A. ; Strzys, M. ; Surie, T. ; Takalo, L. ; Tavecchio, F. ; Temnikov, P. ; Terzie, T. ; Tescaro, D. ; Teshima, M. ; Torres, D. F. ; Torres-Alla, N. ; Treves, A. ; Vanzo, G. ; Acosta, M. Vazquez ; Vovk, I. ; Ward, J. E. ; Will, M. ; Wu, M. H. ; Zarie, D. ; Abdalla, Hassan E. ; Abramowski, A. ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, F. Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Andersson, T. ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; Arakawa, M. ; Arrieta, M. ; Aubert, P. ; Backes, M. ; Balzer, A. ; Barnard, M. ; Becherini, Y. ; Tjus, J. Becker ; Berge, D. ; Bernhard, S. ; Bernlohr, K. ; Blackwell, R. ; Bottcher, M. ; Boisson, C. ; Bolmont, J. ; Bordas, Pol ; Bregeon, J. ; Brun, F. ; Brun, P. ; Bryan, M. ; Btichele, M. ; Bulik, T. ; Capasso, M. ; Carr, J. ; Casanova, Sabrina ; Cerruti, M. ; Chakraborty, N. ; Chalme-Calvet, R. ; Chaves, R. C. G. ; Chen, A. ; Chevalier, J. ; Chretien, M. ; Coffaro, M. ; Colafrancesco, S. ; Cologna, G. ; Condon, B. ; Conrad, J. ; Cui, Y. ; Davids, I. D. ; Decock, J. ; Degrange, B. ; Dei, C. ; Devin, J. ; Dewilt, P. ; Dirson, L. ; Djannati-Atai, A. ; Domainko, W. ; Donath, A. ; Dutson, K. ; Dyks, J. ; Edwards, T. ; Egberts, Kathrin ; Eger, P. ; Ernenwein, J. -P. ; Eschbach, S. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Fernandes, M. V. ; Fiasson, A. ; Fontaine, G. ; Forster, A. ; Funk, S. ; Ftifiling, M. ; Gabici, S. ; Gajdus, M. ; Gallant, Y. A. ; Garrigoux, T. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Glicenstein, J. F. ; Gottschal, D. ; Goya, A. ; Grondin, M. -H. ; Hahn, J. ; Haupt, M. ; Hawkes, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hervet, O. ; Hinton, J. A. ; Hofmann, W. ; Hoischen, Clemens ; Holler, M. ; Horns, D. ; Ivascenko, A. ; Iwasaki, H. ; Jacholkowska, A. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jankowsky, D. ; Jankowsky, F. ; Jingo, M. ; Jogler, T. ; Jouvin, L. ; Jung-Richardt, I. ; Kastendieck, M. A. ; Katarzyfiski, K. ; Katsuragawa, M. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; Khangulyan, D. ; Khelifi, B. ; Kieffer, M. ; King, J. ; Klepser, S. ; Klochkov, D. ; Kluiniak, W. ; Kolitzus, D. ; Komin, Nu. ; Kosack, K. ; Krakau, S. ; Kraus, M. ; Krtiger, 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, A. ; Mariaud, C. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; Meintjes, P. J. ; Meyer, M. ; Mitche, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mohrmann, L. ; Mora, K. ; Moulin, E. ; Murach, T. ; Nakashima, S. ; De Naurois, M. ; Niederwanger, F. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Ott, S. ; Ohm, S. ; Ostrowski, M. ; Oya, I. ; Padovani, M. ; Panter, M. ; Parsons, R. D. ; Pekeur, N. W. ; Pelletier, G. ; Perennes, C. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Pie, Q. ; Pita, S. ; Poon, H. ; Prokhorov, D. ; Prokoph, H. ; Ptffilhofer, G. ; Punch, M. ; Quirrenbach, A. ; Raab, S. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; De Los Reyes, R. ; Richter, S. ; Rieger, F. ; Romoli, C. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Safi-Harb, S. ; Sahakian, V. ; Saito, S. ; Salek, D. ; Sanchez, D. A. ; Santangelo, A. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schtissler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seglar-Arroyo, M. ; Settimo, M. ; Seyffert, A. S. ; Shafi, N. ; Shilon, I. ; Simoni, R. ; So, H. ; Spanier, F. ; Spengler, G. ; Spies, F. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Stycz, K. ; Sushch, I. ; Takahashi, T. ; Tavernet, J. -P. ; Tavernier, T. ; Taylor, A. M. ; Terrier, R. ; Tibaldo, L. ; Tiziani, D. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Tsuji, N. ; Tuffs, R. ; Uchiyama, Y. ; Van der Walt, D. J. ; Van Eldik, C. ; Van Rensburg, C. ; Van Soelen, B. ; Vasileiadis, G. ; Veh, J. ; Venter, C. ; Viana, A. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Voisin, F. ; Vok, H. J. ; Vuillaume, T. ; Wadiasingh, Z. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. M. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Willmann, P. ; Wornlein, A. ; Wouters, D. ; Yang, R. ; Zabalza, V. ; Zaborov, D. ; Zacharias, M. ; Zanin, R. ; Zdziarski, A. A. ; Zech, Alraune ; Zefi, F. ; Ziegler, A. ; Zywuckan, N.
Context. The large jet kinetic power and non-thermal processes occurring in the microquasar SS 433 make this source a good candidate for a very high-energy (VHE) gamma-ray emitter. Gamma-ray fluxes above the sensitivity limits of current Cherenkov telescopes have been predicted for both the central X-ray binary system and the interaction regions of SS 433 jets with the surrounding W50 nebula. Non-thermal emission at lower energies has been previously reported, indicating that efficient particle acceleration is taking place in the system. Aims. We explore the capability of SS 433 to emit VHE gamma rays during periods in which the expected flux attenuation due to periodic eclipses (P-orb similar to 13.1 days) and precession of the circumstellar disk (P-pre similar to 162 days) periodically covering the central binary system is expected to be at its minimum. The eastern and western SS 433/W50 interaction regions are also examined using the whole data set available. We aim to constrain some theoretical models previously developed for this system with our observations. Methods. We made use of dedicated observations from the Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov telescopes (MAGIC) and High Energy Spectroscopic System (H.E.S.S.) of SS 433 taken from 2006 to 2011. These observation were combined for the first time and accounted for a total effective observation time of 16.5 h, which were scheduled considering the expected phases of minimum absorption of the putative VHE emission. Gamma-ray attenuation does not affect the jet/medium interaction regions. In this case, the analysis of a larger data set amounting to similar to 40-80 h, depending on the region, was employed. Results. No evidence of VHE gamma-ray emission either from the central binary system or from the eastern/western interaction regions was found. Upper limits were computed for the combined data set. Differential fluxes from the central system are found to be less than or similar to 10(-12)-10(-13) TeV-1 cm(-2) s(-1) in an energy interval ranging from similar to few x 100 GeV to similar to few TeV. Integral flux limits down to similar to 10(-12)-10(-13) ph cm(-2) s(-1) and similar to 10(-13)-10(-14) ph cm(-2) s(-1) are obtained at 300 and 800 GeV, respectively. Our results are used to place constraints on the particle acceleration fraction at the inner jet regions and on the physics of the jet/medium interactions. Conclusions. Our findings suggest that the fraction of the jet kinetic power that is transferred to relativistic protons must be relatively small in SS 433, q(p) <= 2.5 x 10(-5), to explain the lack of TeV and neutrino emission from the central system. At the SS 433/W50 interface, the presence of magnetic fields greater than or similar to 10 mu G is derived assuming a synchrotron origin for the observed X-ray emission. This also implies the presence of high-energy electrons with E-e up to 50 TeV, preventing an efficient production of gamma-ray fluxes in these interaction regions.
Actis, M. ; Agnetta, G. ; Aharonian, Felix A. ; Akhperjanian, A. G. ; Aleksic, J. ; Aliu, E. ; Allan, D. ; Allekotte, I. ; Antico, F. ; Antonelli, L. A. ; Antoranz, P. ; Aravantinos, A. ; Arlen, T. ; Arnaldi, H. ; Artmann, S. ; Asano, K. ; Asorey, H. G. ; Baehr, J. ; Bais, A. ; Baixeras, C. ; Bajtlik, S. ; Balis, D. ; Bamba, A. ; Barbier, C. ; Barcelo, M. ; Barnacka, Anna ; Barnstedt, Jürgen ; de Almeida, U. Barres ; Barrio, J. A. ; Basso, S. ; Bastieri, D. ; Bauer, C. ; Becerra Gonzalez, J. ; Becherini, Yvonne ; Bechtol, K. C. ; Becker, J. ; Beckmann, Volker ; Bednarek, W. ; Behera, B. ; Beilicke, M. ; Belluso, M. ; Benallou, M. ; Benbow, W. ; Berdugo, J. ; Berger, K. ; Bernardino, T. ; Bernlöhr, K. ; Biland, A. ; Billotta, S. ; Bird, T. ; Birsin, E. ; Bissaldi, E. ; Blake, S. ; Blanch Bigas, O. ; Bobkov, A. A. ; Bogacz, L. ; Bogdan, M. ; Boisson, Catherine ; Boix Gargallo, J. ; Bolmont, J. ; Bonanno, G. ; Bonardi, A. ; Bonev, T. ; Borkowski, Janett ; Botner, O. ; Bottani, A. ; Bourgeat, M. ; Boutonnet, C. ; Bouvier, A. ; Brau-Nogue, S. ; Braun, I. ; Bretz, T. ; Briggs, M. S. ; Brun, Pierre ; Brunetti, L. ; Buckley, H. ; Bugaev, V. ; Buehler, R. ; Bulik, Tomasz ; Busetto, G. ; Buson, S. ; Byrum, K. ; Cailles, M. ; Cameron, R. A. ; Canestrari, R. ; Cantu, S. ; Carmona, E. ; Carosi, A. ; Carr, John ; Carton, P. H. ; Casiraghi, M. ; Castarede, H. ; Catalano, O. ; Cavazzani, S. ; Cazaux, S. ; Cerruti, B. ; Cerruti, M. ; Chadwick, M. ; Chiang, J. ; Chikawa, M. ; Cieslar, M. ; Ciesielska, M. ; Cillis, A. N. ; Clerc, C. ; Colin, P. ; Colome, J. ; Compin, M. ; Conconi, P. ; Connaughton, V. ; Conrad, Jan ; Contreras, J. L. ; Coppi, P. ; Corlier, M. ; Corona, P. ; Corpace, O. ; Corti, D. ; Cortina, J. ; Costantini, H. ; Cotter, G. ; Courty, B. ; Couturier, S. ; Covino, S. ; Croston, J. ; Cusumano, G. ; Daniel, M. K. ; Dazzi, F. ; Deangelis, A. ; de Cea del Pozo, E. ; Dal Pino, E. M. de Gouveia ; de Jager, O. ; de la Calle Perez, I. ; De La Vega, G. ; De Lotto, B. ; de Naurois, M. ; Wilhelmi, E. de Ona ; de Souza, V. ; Decerprit, B. ; Deil, C. ; Delagnes, E. ; Deleglise, G. ; Delgado, C. ; Dettlaff, T. ; Di Paolo, A. ; Di Pierro, F. ; Diaz, C. ; Dick, J. ; Dickinson, H. ; Digel, S. W. ; Dimitrov, D. ; Disset, G. ; Djannati-Ataï, A. ; Doert, M. ; Domainko, W. ; Dorner, D. ; Doro, M. ; Dournaux, J. -L. ; Dravins, D. ; Drury, L. ; Dubois, F. ; Dubois, R. ; Dubus, G. ; Dufour, C. ; Durand, D. ; Dyks, J. ; Dyrda, M. ; Edy, E. ; Egberts, Kathrin ; Eleftheriadis, C. ; Elles, S. ; Emmanoulopoulos, D. ; Enomoto, R. ; Ernenwein, J. -P. ; Errando, M. ; Etchegoyen, A. ; Falcone, A. D. ; Farakos, K. ; Farnier, C. ; Federici, S. ; Feinstein, F. ; Ferenc, D. ; Fillin-Martino, E. ; Fink, D. ; Finley, C. ; Finley, J. P. ; Firpo, R. ; Florin, D. ; Foehr, C. ; Fokitis, E. ; Font, Ll. ; Fontaine, G. ; Fontana, A. ; Foerster, A. ; Fortson, L. ; Fouque, N. ; Fransson, C. ; Fraser, G. W. ; Fresnillo, L. ; Fruck, C. ; Fujita, Y. ; Fukazawa, Y. ; Funk, S. ; Gaebele, W. ; Gabici, S. ; Gadola, A. ; Galante, N. ; Gallant, Y. ; Garcia, B. ; Garcia Lopez, R. J. ; Garrido, D. ; Garrido, L. ; Gascon, D. ; Gasq, C. ; Gaug, M. ; Gaweda, J. ; Geffroy, N. ; Ghag, C. ; Ghedina, A. ; Ghigo, M. ; Gianakaki, E. ; Giarrusso, S. ; Giavitto, G. ; Giebels, B. ; Giro, E. ; Giubilato, P. ; Glanzman, T. ; Glicenstein, J. -F. ; Gochna, M. ; Golev, V. ; Gomez Berisso, M. ; Gonzalez, A. ; Gonzalez, F. ; Granena, F. ; Graciani, R. ; Granot, J. ; Gredig, R. ; Green, A. ; Greenshaw, T. ; Grimm, O. ; Grube, J. ; Grudzinska, M. ; Grygorczuk, J. ; Guarino, V. ; Guglielmi, L. ; Guilloux, F. ; Gunji, S. ; Gyuk, G. ; Hadasch, D. ; Haefner, D. ; Hagiwara, R. ; Hahn, J. ; Hallgren, A. ; Hara, S. ; Hardcastle, M. J. ; Hassan, T. ; Haubold, T. ; Hauser, M. ; Hayashida, M. ; Heller, R. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Herrero, A. ; Hinton, James Anthony ; Hoffmann, D. ; Hofmann, W. ; Hofverberg, P. ; Horns, D. ; Hrupec, D. ; Huan, H. ; Huber, B. ; Huet, J. -M. ; Hughes, G. ; Hultquist, K. ; Humensky, T. B. ; Huppert, J. -F. ; Ibarra, A. ; Illa, J. M. ; Ingjald, J. ; Inoue, S. ; Inoue, Y. ; Ioka, K. ; Jablonski, C. ; Jacholkowska, A. ; Janiak, M. ; Jean, P. ; Jensen, H. ; Jogler, T. ; Jung, I. ; Kaaret, P. ; Kabuki, S. ; Kakuwa, J. ; Kalkuhl, C. ; Kankanyan, R. ; Kapala, M. ; Karastergiou, A. ; Karczewski, M. ; Karkar, S. ; Karlsson, N. ; Kasperek, J. ; Katagiri, H. ; Katarzynski, K. ; Kawanaka, N. ; Kedziora, B. ; Kendziorra, E. ; Khelifi, B. ; Kieda, D. ; Kifune, T. ; Kihm, T. ; Klepser, S. ; Kluzniak, W. ; Knapp, J. ; Knappy, A. R. ; Kneiske, T. ; Knoedlseder, J. ; Koeck, F. ; Kodani, K. ; Kohri, K. ; Kokkotas, K. ; Komin, N. ; Konopelko, A. ; Kosack, K. ; Kossakowski, R. ; Kostka, P. ; Kotula, J. ; Kowal, G. ; Koziol, J. ; Kraehenbuehl, T. ; Krause, J. ; Krawczynski, H. ; Krennrich, F. ; Kretzschmann, A. ; Kubo, H. ; Kudryavtsev, V. A. ; Kushida, J. ; La Barbera, N. ; La Parola, V. ; La Rosa, G. ; Lopez, A. ; Lamanna, G. ; Laporte, P. ; Lavalley, C. ; Le Flour, T. ; Le Padellec, A. ; Lenain, J. -P. ; Lessio, L. ; Lieunard, B. ; Lindfors, E. ; Liolios, A. ; Lohse, T. ; Lombardi, S. ; Lopatin, A. ; Lorenz, E. ; Lubinski, P. ; Luz, O. ; Lyard, E. ; Maccarone, M. C. ; Maccarone, T. ; Maier, G. ; Majumdar, P. ; Maltezos, S. ; Malkiewicz, P. ; Mana, C. ; Manalaysay, A. ; Maneva, G. ; Mangano, A. ; Manigot, P. ; Marin, J. ; Mariotti, M. ; Markoff, S. ; Martinez, G. ; Martinez, M. ; Mastichiadis, A. ; Matsumoto, H. ; Mattiazzo, S. ; Mazin, D. ; McComb, T. J. L. ; McCubbin, N. ; McHardy, I. ; Medina, C. ; Melkumyan, D. ; Mendes, A. ; Mertsch, P. ; Meucci, M. ; Michalowski, J. ; Micolon, P. ; Mineo, T. ; Mirabal, N. ; Mirabel, F. ; Miranda, J. M. ; Mirzoyan, R. ; Mizuno, T. ; Moal, B. ; Moderski, R. ; Molinari, E. ; Monteiro, I. ; Moralejo, A. ; Morello, C. ; Mori, K. ; Motta, G. ; Mottez, F. ; Moulin, E. ; Mukherjee, R. ; Munar, P. ; Muraishi, H. ; Murase, K. ; Murphy, A. Stj. ; Nagataki, S. ; Naito, T. ; Nakamori, T. ; Nakayama, K. ; Naumann, C. L. ; Naumann, D. ; Nayman, P. ; Nedbal, D. ; Niedzwiecki, A. ; Niemiec, J. ; Nikolaidis, A. ; Nishijima, K. ; Nolan, S. J. ; Nowak, N. ; O'Brien, P. T. ; Ochoa, I. ; Ohira, Y. ; Ohishi, M. ; Ohka, H. ; Okumura, A. ; Olivetto, C. ; Ong, R. A. ; Orito, R. ; Orr, M. ; Osborne, J. P. ; Ostrowski, M. ; Otero, L. ; Otte, A. N. ; Ovcharov, E. ; Oya, I. ; Ozieblo, A. ; Paiano, S. ; Pallota, J. ; Panazol, J. L. ; Paneque, D. ; Panter, M. ; Paoletti, R. ; Papyan, G. ; Paredes, J. M. ; Pareschi, G. ; Parsons, R. D. ; Arribas, M. Paz ; Pedaletti, G. ; Pepato, A. ; Persic, M. ; Petrucci, P. O. ; Peyaud, B. ; Piechocki, W. ; Pita, S. ; Pivato, G. ; Platos, L. ; Platzer, R. ; Pogosyan, L. ; Pohl, Martin ; Pojmanski, G. ; Ponz, J. D. ; Potter, W. ; Prandini, E. ; Preece, R. ; Prokoph, H. ; Puehlhofer, G. ; Punch, M. ; Quel, E. ; Quirrenbach, A. ; Rajda, P. ; Rando, R. ; Rataj, M. ; Raue, M. ; Reimann, C. ; Reimann, O. ; Reimer, A. ; Reimer, O. ; Renaud, M. ; Renner, S. ; Reymond, J. -M. ; Rhode, W. ; Ribo, M. ; Ribordy, M. ; Rico, J. ; Rieger, F. ; Ringegni, P. ; Ripken, J. ; Ristori, P. ; Rivoire, S. ; Rob, L. ; Rodriguez, S. ; Roeser, U. ; Romano, Patrizia ; Romero, G. E. ; Rosier-Lees, S. ; Rovero, A. C. ; Roy, F. ; Royer, S. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Ruppel, J. ; Russo, F. ; Ryde, F. ; Sacco, B. ; Saggion, A. ; Sahakian, V. ; Saito, K. ; Saito, T. ; Sakaki, N. ; Salazar, E. ; Salini, A. ; Sanchez, F. ; Sanchez Conde, M. A. ; Santangelo, A. ; Santos, E. M. ; Sanuy, A. ; Sapozhnikov, L. ; Sarkar, S. ; Scalzotto, V. ; Scapin, V. ; Scarcioffolo, M. ; Schanz, T. ; Schlenstedt, S. ; Schlickeiser, R. ; Schmidt, T. ; Schmoll, J. ; Schroedter, M. ; Schultz, C. ; Schultze, J. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwarzburg, S. ; Schweizer, T. ; Seiradakis, J. ; Selmane, S. ; Seweryn, K. ; Shayduk, M. ; Shellard, R. C. ; Shibata, T. ; Sikora, M. ; Silk, J. ; Sillanpaa, A. ; Sitarek, J. ; Skole, C. ; Smith, N. ; Sobczynska, D. ; Sofo Haro, M. ; Sol, H. ; Spanier, F. ; Spiga, D. ; Spyrou, S. ; Stamatescu, V. ; Stamerra, A. ; Starling, R. L. C. ; Stawarz, L. ; Steenkamp, R. ; Stegmann, Christian ; Steiner, S. ; Stergioulas, N. ; Sternberger, R. ; Stinzing, F. ; Stodulski, M. ; Straumann, U. ; Suarez, A. ; Suchenek, M. ; Sugawara, R. ; Sulanke, K. H. ; Sun, S. ; Supanitsky, A. D. ; Sutcliffe, P. ; Szanecki, M. ; Szepieniec, T. ; Szostek, A. ; Szymkowiak, A. ; Tagliaferri, G. ; Tajima, H. ; Takahashi, H. ; Takahashi, K. ; Takalo, L. ; Takami, H. ; Talbot, R. G. ; Tam, P. H. ; Tanaka, M. ; Tanimori, T. ; Tavani, M. ; Tavernet, J. -P. ; Tchernin, C. ; Tejedor, L. A. ; Telezhinsky, Igor O. ; Temnikov, P. ; Tenzer, C. ; Terada, Y. ; Terrier, R. ; Teshima, M. ; Testa, V. ; Tibaldo, L. ; Tibolla, O. ; Tluczykont, M. ; Peixoto, C. J. Todero ; Tokanai, F. ; Tokarz, M. ; Toma, K. ; Torres, D. F. ; Tosti, G. ; Totani, T. ; Toussenel, F. ; Vallania, P. ; Vallejo, G. ; van der Walt, J. ; van Eldik, C. ; Vandenbroucke, J. ; Vankov, H. ; Vasileiadis, G. ; Vassiliev, V. V. ; Vegas, I. ; Venter, L. ; Vercellone, S. ; Veyssiere, C. ; Vialle, J. P. ; Videla, M. ; Vincent, P. ; Vink, J. ; Vlahakis, N. ; Vlahos, L. ; Vogler, P. ; Vollhardt, A. ; Volpe, F. ; Von Gunten, H. P. ; Vorobiov, S. ; Wagner, S. ; Wagner, R. M. ; Wagner, B. ; Wakely, S. P. ; Walter, P. ; Walter, R. ; Warwick, R. ; Wawer, P. ; Wawrzaszek, R. ; Webb, N. ; Wegner, P. ; Weinstein, A. ; Weitzel, Q. ; Welsing, R. ; Wetteskind, H. ; White, R. ; Wierzcholska, A. ; Wilkinson, M. I. ; Williams, D. A. ; Winde, M. ; Wischnewski, R. ; Wisniewski, L. ; Wolczko, A. ; Wood, M. ; Xiong, Q. ; Yamamoto, T. ; Yamaoka, K. ; Yamazaki, R. ; Yanagita, S. ; Yoffo, B. ; Yonetani, M. ; Yoshida, A. ; Yoshida, T. ; Yoshikoshi, T. ; Zabalza, V. ; Zagdanski, A. ; Zajczyk, A. ; Zdziarski, A. ; Zech, Alraune ; Zietara, K. ; Ziolkowski, P. ; Zitelli, V. ; Zychowski, P.
Ground-based gamma-ray astronomy has had a major breakthrough with the impressive results obtained using systems of imaging atmospheric Cherenkov telescopes. Ground-based gamma-ray astronomy has a huge potential in astrophysics, particle physics and cosmology. CTA is an international initiative to build the next generation instrument, with a factor of 5-10 improvement in sensitivity in the 100 GeV-10 TeV range and the extension to energies well below 100 GeV and above 100 TeV. CTA will consist of two arrays (one in the north, one in the south) for full sky coverage and will be operated as open observatory. The design of CTA is based on currently available technology. This document reports on the status and presents the major design concepts of CTA.
Abramowski, Attila ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, Faical Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Uner, E. O. Ang ; 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. ; Chakraborty, N. ; Chalme-Calvet, R. ; Chaves, Ryan C. G. ; Chretien, M. ; Colafrancesco, Sergio ; Cologna, Gabriele ; Conrad, Jan ; Couturier, C. ; Cui, Y. ; Dalton, M. ; 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, I. ; 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. ; Lau, J. ; Lefaucheur, J. ; Lefranc, V. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Lohse, T. ; Lopatin, A. ; Lu, C. -C. ; Marandon, V. ; Marcowith, A. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; McComb, T. J. L. ; Mehault, J. ; Meintjes, P. J. ; Menzler, U. ; Meyer, M. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mora, K. ; Moulin, E. ; 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. ; Arribas, 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. ; Reyes, R. de Los ; Rieger, F. ; Romoli, C. ; Rosier-Lees, S. ; Rowell, G. ; Rudak, B. ; Rulten, C. B. ; Sahakian, V. ; Salek, D. ; Sanchez, David M. ; Santangelo, A. ; 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. ; Fukui, Y. ; Sano, H. ; Fukuda, T. ; Yoshiike, S.
This Letter reports the discovery of a remarkably hard spectrum source, HESS J1641-463, by the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) in the very high energy (VHE) domain. HESS J1641-463 remained unnoticed by the usual analysis techniques due to confusion with the bright nearby source HESS J1640-465. It emerged at a significance level of 8.5 standard deviations after restricting the analysis to events with energies above 4 TeV. It shows a moderate flux level of phi(E > 1TeV) = (3.64 +/- 0.44(stat)+/- 0.73(sys)) x 10(-13) cm(-2) s(-1), corresponding to 1.8% of the Crab Nebula flux above the same energy, and a hard spectrum with a photon index of Gamma = 2.07 +/- 0.11(stat)+/- 0.20(sys). It is a point-like source, although an extension up to a Gaussian width of sigma = 3 arcmin cannot be discounted due to uncertainties in the H.E.S.S. point-spread function. The VHE gamma-ray flux of HESS J1641-463 is found to be constant over the observed period when checking time binnings from the year-by-year to the 28 minute exposure timescales. HESS J1641-463 is positionally coincident with the radio supernova remnant SNR G338.5+0.1. No X-ray candidate stands out as a clear association; however, Chandra and XMM-Newton data reveal some potential weak counterparts. Various VHE gamma-ray production scenarios are discussed. If the emission from HESS J1641-463 is produced by cosmic ray protons colliding with the ambient gas, then their spectrum must extend close to 1 PeV. This object may represent a source population contributing significantly to the galactic cosmic ray flux around the knee.
Abramowski, Attila ; Aharonian, Felix A. ; Benkhali, Faical Ait ; Akhperjanian, A. G. ; Angüner, Ekrem Oǧuzhan ; Backes, Michael ; Balzer, Arnim ; 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 ; Carr, John ; Casanova, Sabrina ; Chakraborty, N. ; Chalme-Calvet, R. ; Chaves, Ryan C. G. ; Chen, Andrew ; 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. ; Ernenwein, J. -P. ; Espigat, P. ; Farnier, C. ; Fegan, S. ; Feinstein, F. ; Fernandesl, 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. ; Goyal, A. ; Grondin, M. -H. ; Grudzinska, M. ; Hadasch, D. ; Haeffner, S. ; Hahn, J. ; Hawkes, J. ; Heinzelmann, G. ; Henri, G. ; Hermann, G. ; Hervet, O. ; Hillert, A. ; Hinton, James Anthony ; Hofmann, W. ; Hofverberg, P. ; Hoischen, Clemens ; Holler, M. ; Horns, D. ; Ivascenko, A. ; Jacholkowska, A. ; Jahn, C. ; Jamrozy, M. ; Janiak, M. ; Jankowsky, F. ; Jung-Richardt, I. ; Kastendieckl, M. A. ; Katarzynski, K. ; Katz, U. ; Kerszberg, D. ; 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. ; Lau, J. ; Lefaucheur, J. ; Lefranc, V. ; Lemiere, A. ; Lemoine-Goumard, M. ; Lenain, J. -P. ; Lohse, T. ; Lopatin, A. ; Lu, C. -C. ; Lui, R. ; Marandon, V. ; Marcowith, A. ; Mariaud, C. ; Marx, R. ; Maurin, G. ; Maxted, N. ; Mayer, M. ; Meintjes, P. J. ; Menzler, U. ; Meyer, M. ; Mitchell, A. M. W. ; Moderski, R. ; Mohamed, M. ; Mora, K. ; Moulin, E. ; Murach, T. ; de Naurois, M. ; Niemiec, J. ; Oakes, L. ; Odaka, H. ; Oettl, S. ; 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. ; Petrucci, P. -O. ; Peyaud, B. ; Pita, S. ; Poon, H. ; Prokoph, 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. ; Sasaki, M. ; Schlickeiser, R. ; Schuessler, F. ; Schulz, A. ; Schwanke, U. ; Schwemmer, S. ; Seyffert, A. S. ; 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. ; Tluczykont, M. ; Trichard, C. ; Valerius, K. ; 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. ; Wagner, S. J. ; Wagner, P. ; Wagner, R. 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 ; Zefi, F. ; Zywucka, N.
Re-observations with the HESS telescope array of the very high-energy (VHE) source HESS J1018-589A that is coincident with the Fermi-LAT gamma-ray binary 1FGL J1018.6-5856 have resulted in a source detection significance of more than 9 sigma and the detection of variability (chi(2)/nu of 238.3/155) in the emitted gamma-ray flux. This variability confirms the association of HESS J1018-589A with the high-energy gamma-ray binary detected Fermi-LAT and also confirms the point-like source as a new VHE binary system. The spectrum of HESS J1018-589A is best fit with a power-law function with photon index Gamma = 2.20 +/- 0.14(stat) +/- 0.2(sys). Emission is detected up to similar to 20 TeV. The mean differential flux level is (2.9 +/- 0.4) x 10(-13) TeV-1 cm(-2) s(-1) at 1 TeV, equivalent to similar to 1% of the flux from the Crab Nebula at the same energy. Variability is clearly detected the night-by-night light curve. When folded on the orbital period of 16.58 days, the rebinned light curve peaks in phase with the observed X-ray high-energy phaseograms. The fit of the HESS phaseogram to a constant flux provides evidence of periodicity at the level of N-sigma > 3 sigma. The of the VHE phaseogram and measured spectrum suggest a low-inclination, low-eccentricity system with a modest impact from VHE gamma-ray due to pair production (tau less than or similar to 1 at 300 GeV).