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1. Detailed spectral and morphological analysis of the shell type supernova remnant RCW 86

Author

C.-C. Lu, F. Schüssler, Felix Spanier, M. V. Fernandes, Gilles Henri, Jacco Vink, M. Mayer, F. Krayzel, M. Ostrowski, Sabrina Casanova, N. Chakraborty, E. Birsin, Thomas Tavernier, Werner Hofmann, Peter Eger, C. van Eldik, M. de Naurois, Mateusz Janiak, Ruizhi Yang, Guillaume Dubus, A. Marcowith, P. Espigat, Nu. Komin, Michael Punch, S. Häffner, Rachel Simoni, Helen Poon, A. Lopatin, N. Zywucka, F. Stinzing, B. Giebels, Tanya Edwards, Marek Jamrozy, M. Zacharia, Isak Delberth Davids, Daniel Kerszberg, A. Fiasson, G. Pelletier, K. Dutson, F. Spies, S. J. Wagner, P. Willmann, S. Rosier-Lees, M. Mohamed, Michal Dyrda, T. Vuillaume, Jacek Niemiec, Stefan Ohm, S. Pita, I. Jung-Richardt, M. Lemoine-Goumard, Helene Sol, Olaf Reimer, S. Bernhard, C. Mariaud, M. Kieffer, B. van Soelen, P. Wagner, F. Ait Benkhali, T. Bulik, B. Rudak, K. Stycz, Reinhard Schlickeiser, Yuzhu Cui, S. Schwemmer, Stefano Gabici, B. Degrange, Andrea Santangelo, Christoph Deil, J. Hawkes, V. Marandon, Frank M. Rieger, J. F. Glicenstein, A. Wörnlein, Victor Zabalza, Thomas Murach, U. Menzler, M. Füßling, André Schulz, Jim Hinton, R. Chalme-Calvet, C. Romoli, S. J. Fegan, A. Djannati-Ataï, Markus Holler, Arti Goyal, Michael Backes, Regis Terrier, Felix Jankowsky, J.-P. Lenain, J. Dyks, Joachim Hahn, A. Ivascenko, G. Spengler, Francois Brun, M. Chrétien, V. Lefranc, Olivier Hervet, Denis Wouters, Dieter Horns, R. J. Tuffs, H. Prokoph, Clemens Hoischen, A. A. Zdziarski, C. B. Rulten, Öttl, G. Heinzelmann, D. Fernandez, K. Kosack, F. Voisin, Konrad Bernlöhr, D. Berge, G. Lamanna, Yvonne Becherini, K. Egberts, Petter Hofverberg, Felix Aharonian, R. D. Parsons, G. Pühlhofer, S. Colafrancesco, Pierre Brun, Jan Conrad, J. Bolmont, M. A. Kastendieck, D.A. Prokhorov, J.L. Van der Walt, I. Sushch, C. Couturier, D. Klochkov, Andrew M. Taylor, C. Farnier, Andreas Hillert, J. Becker Tjus, J. Jeffrey Carr, W. Domainko, Gerard Fontaine, Ignasi Reichardt, R. Blackwell, F. Feinstein, J. Bregeon, M. Paz Arribas, Gianluca Giavitto, M. Gajdus, A. Reimer, H. Laffon, Alison Mitchell, Markus Böttcher, Alicja Wierzcholska, T. Garrigoux, K. Valerius, Daniela Hadasch, B. Khélifi, G. Hermann, P.-O. Petrucci, M. Grudzińska, Jean-Pierre Ernenwein, R. C. G. Chaves, E. O. Angüner, L. O'c. Drury, F. Zefi, H. Odaka, N. W. Pekeur, Johannes Veh, A. Balzer, D. Kolitzus, P. deWilt, Lukasz Stawarz, A. Förster, G. Vasileiadis, S. Raab, A. G. Akhperjanian, A. Abramowski, S. Klepser, Aion Viana, Ramin Marx, J.-P. Tavernet, M. Panter, U. Katz, U. Schwanke, M. Tluczykont, B. Opitz, N. Maxted, K. Moraa, S. Krakau, L. B. Oakes, Y. A. Gallant, Christo Venter, Christian Stegmann, Andreas Quirrenbach, V. Sahakian, P.P. Krüger, Riaan Steenkamp, Misao Sasaki, M. Lorentz, R. Moderski, A. Zech, Axel Donath, A. W. Chen, Pascal Vincent, David Sánchez, M.-H. Grondin, J. Lau, Julien Lefaucheur, A. S. Seyffert, J. Chevalier, Krzysztof Katarzynski, C. Boisson, D. Gottschall, Anne Lemiere, C. Trichard, David Salek, E. Moulin, R. Lui, P. J. Meintjes, Matthias Weidinger, B. Condon, A. Jacholkowska, Manuel Meyer, Robert Wagner, B. Peyaud, R. White, Thomas Lohse, W. Kluzniak, Gavin Rowell, M. Bryan, D. Zaborov, R. de los Reyes, Gilles Maurin, G. Cologna, Heinrich J. Völk, M. Renaud, P. Bordas, Igor Oya, Laboratoire Univers et Théories (LUTH (UMR_8102)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, HESS, 24420530 - Böttcher, Markus, 13146629 - Davids, Isak Delberth, 24790052 - Ivascenko, Alex, 11749903 - Krüger, Petrus Paulus, 22050574 - Pekeur, Nicolette Whilna, 20126999 - Seyffert, Albertus Stefanus, 25161814 - Spanier, Felix Alexander, 24922986 - Sushch, Iurii, 10060499 - Van der Walt, Diederick Johannes, 12006653 - Venter, Christo, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Aix Marseille Université (AMU), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP/Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Faculty of Science, High Energy Astrophys. & Astropart. Phys (API, FNWI), API Other Research (FNWI), and ATLAS (IHEF, IoP, FNWI)

Subjects
Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena, Astrophysics, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, Type (model theory), Kinetic energy, 01 natural sciences, cosmic rays, 0103 physical sciences, ddc:530, Sensitivity (control systems), 010306 general physics, Supernova remnant, 010303 astronomy & astrophysics, Astrophysics::Galaxy Astrophysics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Physics, Spectral index, supernova remnants [ISM], [SDU.ASTR.HE]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE], Institut für Physik und Astronomie, Astronomy and Astrophysics, Supernova, Space and Planetary Science, astroparticle physics, ddc:520, Spectral energy distribution, Production (computer science), general [gamma rays]
Abstract

Aim. We aim for an understanding of the morphological and spectral properties of the supernova remnant RCW 86 and for insights into the production mechanism leading to the RCW 86 very high-energy γ-ray emission.Methods. We analyzed High Energy Spectroscopic System (H.E.S.S.) data that had increased sensitivity compared to the observations presented in the RCW 86 H.E.S.S. discovery publication. Studies of the morphological correlation between the 0.5–1 keV X-ray band, the 2–5 keV X-ray band, radio, and γ-ray emissions have been performed as well as broadband modeling of the spectral energy distribution with two different emission models.Results. We present the first conclusive evidence that the TeV γ-ray emission region is shell-like based on our morphological studies. The comparison with 2–5 keV X-ray data reveals a correlation with the 0.4–50 TeV γ-ray emission. The spectrum of RCW 86 is best described by a power law with an exponential cutoff at Ecut = (3.5 ± 1.2stat) TeV and a spectral index of Γ ≈ 1.6 ± 0.2. A static leptonic one-zone model adequately describes the measured spectral energy distribution of RCW 86, with the resultant total kinetic energy of the electrons above 1 GeV being equivalent to ~0.1% of the initial kinetic energy of a Type Ia supernova explosion (1051 erg). When using a hadronic model, a magnetic field of B ≈ 100 μG is needed to represent the measured data. Although this is comparable to formerly published estimates, a standard E−2 spectrum for the proton distribution cannot describe the γ-ray data. Instead, a spectral index of Γp ≈ 1.7 would be required, which implies that ∼7 × 1049/ncm−3 has been transferred into high-energy protons with the effective density ncm−3 = n/1 cm−3. This is about 10% of the kinetic energy of a typical Type Ia supernova under the assumption of a density of 1 cm−3.

Published
2018
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2. Discovery of the VHE gamma-ray source HESS J1832-093 in the vicinity of SNR G22.7-0.2

Author

Julien Lefaucheur, J. Biteau, Matteo Cerruti, M. Holler, Matthias Weidinger, F. Krayzel, Tanya Edwards, M. Paz Arribas, Christo Venter, Dirk Lennarz, K. Dutson, F. Spies, Mateusz Janiak, Alexandre Marcowith, C. Jahn, S. Raab, A. Abramowski, C. L. Naumann, R. C. G. Chaves, M. K. Daniel, C. Stegmann, U. F. Katz, R. Moderski, A. Zech, Frank M. Rieger, Gilles Henri, G. Fontaine, Ullrich Schwanke, Iurii Sushch, Werner Hofmann, P. M. Chadwick, Nu. Komin, S. Krakau, Pierre-Olivier Petrucci, A. Fiasson, S. Häffner, Pierre Brun, Ramin Marx, M. Mohamed, A. G. Akhperjanian, Christoph Deil, M. Kieffer, Denis Wouters, T. Kneiske, Stefan Ohm, Aion Viana, V. Sahakian, M. de Naurois, Martin Ward, Jim Hinton, P. Willmann, S. Pita, F. Stinzing, Michal Dyrda, R. Steenkamp, F. Ait Benkhali, S. Schwemmer, B. Opitz, B. Giebels, S. Schwarzburg, Cameron B Rulten, L. O'c. Drury, P. deWilt, E. de Oña Wilhelmi, W. Kluźniak, Sarah Kaufmann, K. Katarzyński, S. J. Nolan, S. Balenderan, S. Klepser, A. C. Clapson, Joachim Hahn, Andrea Santangelo, S. Colafrancesco, Guillaume Dubus, C. Couturier, L. Oakes, M. Tluczykont, Marek Jamrozy, J. Dyks, Andreas Quirrenbach, Łukasz Stawarz, Felix Aharonian, Manuel Meyer, Michael Zacharias, Heinrich J. Völk, Stefan Wagner, Gisela Anton, M. Mayer, Helene Sol, J. Brucker, P.P. Krüger, K. Valerius, R. Chalme-Calvet, M. Panter, R. D. Parsons, J. Harris, Quirin Weitzel, A. Cheesebrough, M. Gajdus, C. Romoli, L. Rob, Elisabetta Bissaldi, Daniel Sánchez, Konrad Bernlöhr, Jan Conrad, K. Stycz, P. Vincent, M. J. Vorster, J. F. Glicenstein, Tomasz Bulik, D. Fernandez, Vincent Marandon, Victor Zabalza, U. Menzler, Gianluca Giavitto, G. Cologna, C. van Eldik, B. van Soelen, I. Jung, B. Rudak, Kathrin Egberts, M. A. Kastendieck, B. Degrange, I. D. Davids, G. Pühlhofer, Markus Böttcher, G. Spengler, M. Füßling, G. Vasileiadis, J. Perez, Y. Cui, Karl Kosack, A. Jacholkowska, A. Reimer, Catherine Boisson, Felix Jankowsky, Fabio Acero, T. J. L. McComb, S. Rosier-Lees, H. Laffon, Andreas Hillert, J. Becker Tjus, T. Vuillaume, Michał Ostrowski, G. Lamanna, W. Domainko, M. Renaud, A. Balzer, M. V. Fernandes, Sabrina Casanova, B. Peyaud, Y. A. Gallant, H.-S. Zechlin, R. White, C. Trichard, Thomas Lohse, A. Wörnlein, M. Grudzińska, P. J. Meintjes, Francois Brun, M. Chrétien, Chia-Chun Lu, Anna Zajczyk, N. W. Pekeur, D. Kolitzus, M. Dalton, Gavin Rowell, A. Djannati-Ataï, Peter Eger, P. Wagner, Guy Pelletier, A. Förster, R. de los Reyes, C. Farnier, Martin Raue, Andrew M. Taylor, B. Khélifi, G. Hermann, Regis Terrier, F. Schüssler, T. Garrigoux, O. Hervet, P. Espigat, D. Klochkov, Marianne Lemoine-Goumard, I. Oya, Jacek Niemiec, A. Lemière, Olaf Reimer, Michael Punch, N. Maxted, Anna Szostek, S. J. Fegan, Thomas Murach, Svenja Carrigan, E. Birsin, Petter Hofverberg, Emmanuel Moulin, André Schulz, J. Méhault, F. Feinstein, Dieter Horns, A. A. Zdziarski, J.-P. Tavernet, Yvonne Becherini, G. Maurin, M. H. Grondin, Francesca Volpe, Helen Poon, A. Lopatin, J.-P. Lenain, Reinhard Schlickeiser, Pol Bordas, Hugh Dickinson, E. O. Angüner, G. Heinzelmann, J. Bolmont, Anna Barnacka, Alicja Wierzcholska, T. Tavernier, Institut für Experimentalphysik [Hamburg], Universität Hamburg (UHH), CEA- Saclay (CEA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Max Planck Institute for Nuclear Physics (MPIK), Max-Planck-Gesellschaft, Dublin Institute for Advanced Studies (DIAS), National Academy of Sciences of the Republic of Armenia [Yerevan] (NAS RA), Humboldt-Universität zu Berlin, Physikalisches Institut [Erlangen], Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Department of Physics [Durham], University of New Hampshire (UNH), Deutsches Elektronen-Synchrotron [Zeuthen] (DESY), Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association, Universität Potsdam, Astronomical Observatory [Warsaw], Faculty of Physics [Warsaw] (FUW), University of Warsaw (UW)-University of Warsaw (UW), Linnaeus University, Institut für Theoretische Physik IV [Bochum] (ITP4), Ruhr-Universität Bochum [Bochum], Institut f¨ur Astro- und Teilchenphysik and Institut f¨ur Theoretische Physik, Leopold-Franzens Universitat Innsbruck, Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), North-West University [South Aftrica] (NWU), Laboratoire Univers et Théories (LUTH (UMR_8102)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Institut für Astronomie und Astrophysik [Tübingen] (IAAT), Eberhard Karls Universität Tübingen = Eberhard Karls University of Tuebingen, Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Smithsonian Institution-Harvard University [Cambridge], University of the Witwatersrand [Johannesburg] (WITS), Landessternwarte Königstuhl [ZAH] (LSW), Universität Heidelberg [Heidelberg], Stockholm University, Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Namibia University of Science and Technology (NUST), University of Adelaide, Oskar Klein Centre [Stockholm], AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Physics and Astronomy [Leicester], University of Leicester, Instytut Fizyki Jądrowej PAN (IFJ), Polskiej Akademii Nauk, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut für Physik und Astrophysik [Potsdam], Obserwatorium Astronomiczne, Uniwersytet Jagiello?ski, Torun Centre for Astronomy (TCfA), Nicolaus Copernicus University [Toruń], University of the Free State [South Africa], Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 - UFR de Médecine Pierre et Marie Curie (UPMC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Astronomical Observatory [Kraków], Uniwersytet Jagielloński w Krakowie = Jagiellonian University (UJ), Institut für Experimentalphysik [Innsbruck], Universität Innsbruck [Innsbruck], Institute of Astronomy [Prague], Charles University [Prague] (CU), HESS, H.E.S.S. Collaboration, Humboldt University Of Berlin, University of Potsdam = Universität Potsdam, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Harvard University-Smithsonian Institution, Universität Heidelberg [Heidelberg] = Heidelberg University, Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of the Free State [South Africa] (UFS), 24420530 - Böttcher, Markus, 23909196 - Casanova, Sabrina, 13146629 - Davids, Isak Delberth, 11749903 - Krüger, Petrus Paulus, 22050574 - Pekeur, Nicolette Whilna, 24922986 - Sushch, Iurii, 12006653 - Venter, Christo, and 12792322 - Vorster, Michael Johannes

Subjects
Photon, ISM: individual objects: HESS J1832−093, Point source, Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena, Hochenergie-Astrophysik Theorie - Abteilung Hofmann, Gamma rays: general, FOS: Physical sciences, Cosmic ray, Astrophysics, individual objects: HESS J1832−093 [ISM], Pulsar wind nebula, general. [Gamma-rays], Astroparticle physics, Gamma-rays: general, ISM: individual objects: HESS J1832-093, ISM: individual objects: SNR G22.7-0.2, Astronomy and Astrophysics, Space and Planetary Science, individual objects: SNR G22.7−0.2 [ISM], Supernova remnant, HESS - Abteilung Hofmann, Astrophysics::Galaxy Astrophysics, Physics, High Energy Astrophysical Phenomena (astro-ph.HE), Molecular cloud, [SDU.ASTR.HE]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE], Gamma ray, Institut für Physik und Astronomie, Astronomy, ddc:520, High Energy Physics::Experiment, ISM: individual objects: SNR G22.7−0.2, Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, general [gamma-rays]
Abstract

Monthly notices of the Royal Astronomical Society 446(2), 1163 - 1169 (2015). doi:10.1093/mnras/stu2148, The region around the supernova remnant (SNR) W41 contains several TeV sources and has prompted the HESS Collaboration to perform deep observations of this field of view. This resulted in the discovery of the new very high energy (VHE) source HESS J1832−093, at the position $RA=18^{h}32^{m}50^{s} \pm 3^{s}_{stat}\pm2^{s}_{syst},Dec=−9^\circ22^{\prime} 36^{\prime\prime} \pm 32^{\prime\prime}_{stat} \pm 20^{\prime\prime}_{syst}(J2000)$, spatially coincident with a part of the radio shell of the neighbouring remnant G22.7−0.2. The photon spectrum is well described by a power law of index Γ = 2.6 $\pm$ 0.3$_{stat}$ $\pm$ 0.1$_{syst}$ and a normalization at 1 TeV of Φ$_{0}=(4.8 \pm 0.8_{stat} \pm 1.0_{syst}) ×10^{−13}cm^{−2}s^{−1}TeV^{−1}$. The location of the gamma-ray emission on the edge of the SNR rim first suggested a signature of escaping cosmic rays illuminating a nearby molecular cloud. Then a dedicated XMM–Newton observation led to the discovery of a new X-ray point source spatially coincident with the TeV excess. Two other scenarios were hence proposed to identify the nature of HESS J1832−093. Gamma-rays from inverse Compton radiation in the framework of a pulsar wind nebula scenario or the possibility of gamma-ray production within a binary system are therefore also considered. Deeper multiwavelength observations will help to shed new light on this intriguing VHE source., Published by Oxford Univ. Press, Oxford

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2015
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3. Constraints on axionlike particles with H.E.S.S. from the irregularity of the PKS 2155-304 energy spectrum

Author

Abramowski, A., Acero, F., Aharonian, F., Ait Benkhali, F., Akhperjanian, A.G., Angüner, E., Anton, G., Balenderan, S., Balzer, A., Barnacka, A., Becherini, Y., Becker Tjus, J., Bernlöhr, K., Birsin, E., Bissaldi, E., Biteau, J., Boisson, C., Bolmont, J., Bordas, P., Brucker, J., Brun, F., Brun, P., Bulik, T., Carrigan, S., Casanova, S., Cerruti, M., Chadwick, P.M., Chalme-Calvet, R., Chaves, R.C.G., Cheesebrough, A., Chrétien, M., Colafrancesco, S., Cologna, G., Conrad, J., 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, K., Eger, P., Espigat, P., Farnier, C., Fegan, S., Feinstein, F., Fernandes, M.V., Fernandez, D., Fiasson, A., Fontaine, G., Förster, A., Fußling, M., Gajdus, M., Gallant, Y.A., Garrigoux, T., Gast, H., Giebels, B., Glicenstein, J.F., Göring, D., Grondin, M.-H., Grudzińska, M., Häffner, S., Hague, J.D., Hahn, J., Harris, J., Heinzelmann, G., Henri, G., Hermann, G., Hervet, O., Hillert, A., Hinton, J.A., Hofmann, W., Hofverberg, P., Holler, M., Horns, D., Jacholkowska, A., Jahn, C., Jamrozy, M., Janiak, M., Jankowsky, F., Jung, I., Kastendieck, M.A., Katarzyński, K., Katz, U., Kaufmann, S., Khélifi, B., Kieffer, M., Klepser, S., Klochkov, D., Kluźniak, W., Kneiske, T., Kolitzus, D., Komin, Nu., Kosack, K., Krakau, S., Krayzel, F., Krüger, 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, A., Marx, R., Maurin, G., Maxted, N., Mayer, M., McComb, T.J.L., Medina, M.C., Méhault, J., Menzler, U., Meyer, M., Moderski, R., Mohamed, M., Moulin, E., Murach, T., Naumann, C.L., de Naurois, M., Nedbal, D., Niemiec, J., Nolan, S.J., Oakes, L., Ohm, S., de Oña Wilhelmi, E., Opitz, B., Ostrowski, M., Oya, I., Panter, M., Parsons, R.D., Paz Arribas, M., Pekeur, N.W., Pelletier, G., Perez, J., Petrucci, P.-O., Peyaud, B., Pita, S., Poon, H., Pühlhofer, 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, D.A., Santangelo, A., Schlickeiser, R., Schüssler, F., Schulz, A., Schwanke, U., Schwarzburg, S., Schwemmer, S., Sol, H., Spengler, G., Spieß, F., Stawarz, L., Steenkamp, R., Stegmann, C., Stinzing, F., Stycz, K., Sushch, I., Szostek, A., Tavernet, J.-P., Terrier, R., Tluczykont, M., Trichard, C., Valerius, K., van Eldik, C., Vasileiadis, G., Venter, C., Viana, A., Vincent, P., Völk, H.J., Volpe, F., Vorster, M., Wagner, S.J., Wagner, P., Ward, M., Weidinger, M., Weitzel, Q., White, R., Wierzcholska, A., Willmann, P., Wörnlein, A., Wouters, D., Zacharias, M., Zajczyk, A., Zdziarski, A.A., Zech, A., Zechlin, H.-S., H.E.S.S. Collaboration, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Univers et Théories (LUTH (UMR_8102)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), APC - Astrophysique des Hautes Energies (APC - AHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), HESS, A., Abramowski, F., Acero, F., Aharonian, F. A., Benkhali, A. G., Akhperjanian, E., Anguener, G., Anton, S., Balenderan, A., Balzer, A., Barnacka, Y., Becherini, J. B., Tju, K., Bernloehr, E., Birsin, Bissaldi, Elisabetta, J., Biteau, C., Boisson, J., Bolmont, P., Borda, J., Brucker, F., Brun, P., Brun, T., Bulik, S., Carrigan, S., Casanova, M., Cerruti, P. M., Chadwick, R., Chalme Calvet, R. C., G., A., Cheesebrough, M., Chretien, S., Colafrancesco, G., Cologna, J., Conrad, C., Couturier, M., Dalton, M. K., Daniel, I. D., David, B., Degrange, C., Deil, P., Dewilt, H. J., Dickinson, A., Djannati Atai, W., Domainko, L. O., '., G., Dubu, K., Dutson, J., Dyk, M., Dyrda, T., Edward, K., Egbert, P., Eger, P., Espigat, C., Farnier, S., Fegan, F., Feinstein, M. V., Fernande, D., Fernandez, A., Fiasson, G., Fontaine, A., Foerster, M., Fuessling, M., Gajdu, Y. A., Gallant, T., Garrigoux, H., Gast, B., Giebel, J. F., Glicenstein, D., Goering, M. . ., H., M., Grudzinska, S., Haeffner, J. D., Hague, J., Hahn, J., Harri, G., Heinzelmann, G., Henri, G., Hermann, O., Hervet, A., Hillert, J. A., Hinton, W., Hofmann, P., Hofverberg, M., Holler, D., Horn, A., Jacholkowska, C., Jahn, M., Jamrozy, M., Janiak, F., Jankowsky, I., Jung, M. A., Kastendieck, K., Katarzynski, U., Katz, S., Kaufmann, B., Khelifi, M., Kieffer, S., Klepser, D., Klochkov, W., Kluzniak, T., Kneiske, D., Kolitzu, N., Komin, K., Kosack, S., Krakau, F., Krayzel, P. P., Krueger, H., Laffon, G., Lamanna, J., Lefaucheur, M., Lemoine Goumard, J. . ., P., D., Lennarz, T., Lohse, A., Lopatin, C. . ., C., V., Marandon, A., Marcowith, R., Marx, G., Maurin, N., Maxted, M., Mayer, T. J., L., M. C., Medina, J., Mehault, U., Menzler, M., Meyer, R., Moderski, M., Mohamed, E., Moulin, T., Murach, C. L., Naumann, M. d., Nauroi, D., Nedbal, J., Niemiec, S. J., Nolan, L., Oake, S., Ohm, E. d., Ona, B., Opitz, M., Ostrowski, I., Oya, M., Panter, R. D., Parson, M. P., Arriba, N. W., Pekeur, G., Pelletier, J., Perez, P. . ., O., B., Peyaud, S., Pita, H., Poon, G., Puehlhofer, M., Punch, A., Quirrenbach, S., Raab, M., Raue, A., Reimer, O., Reimer, M., Renaud, R. d., Lo, F., Rieger, L., Rob, S., Rosier Lee, G., Rowell, B., Rudak, C. B., Rulten, V., Sahakian, D. A., Sanchez, A., Santangelo, R., Schlickeiser, F., Schuessler, A., Schulz, U., Schwanke, S., Schwarzburg, S., Schwemmer, H., Sol, G., Spengler, F., Spie, L., Stawarz, R., Steenkamp, C., Stegmann, F., Stinzing, K., Stycz, I., Sushch, A., Szostek, R., Terrier, M., Tluczykont, C., Trichard, K., Valeriu, C. v., Eldik, G., Vasileiadi, C., Venter, A., Viana, P., Vincent, H. J., Voelk, F., Volpe, M., Vorster, S. J., Wagner, P., Wagner, M., Ward, M., Weidinger, Q., Weitzel, R., White, A., Wierzcholska, P., Willmann, A., Woernlein, D., Wouter, M., Zacharia, A., Zajczyk, A. A., Zdziarski, A., Zech, H. . ., S., The H.E.S.S. Collaboration, Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Dipartimento di Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)-Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Dipartimento di Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)-Università di Bologna [Bologna] (UNIBO), and Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP/Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules)

Subjects
Electromagnetic field, Nuclear and High Energy Physics, [PHYS.ASTR.HE]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE], Photon, Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO), Ciencias Físicas, Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena, FOS: Physical sciences, Astrophysics, Física de Partículas y Campos, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Standard Model, Physics::Geophysics, High Energy Physics - Experiment, purl.org/becyt/ford/1 [https], High Energy Physics - Experiment (hep-ex), 0103 physical sciences, [PHYS.HEXP]Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex], ddc:530, gamma-ray, 010303 astronomy & astrophysics, Boson, Physics, PKS 2155-304, High Energy Astrophysical Phenomena (astro-ph.HE), 010308 nuclear & particles physics, [SDU.ASTR.HE]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE], Gamma rays, Gamma ray, Institut für Physik und Astronomie, purl.org/becyt/ford/1.3 [https], Axionlike particles, Pseudoscalar, Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, Gamma emission, CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS, BL Lac object, H.E.S.S, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Abstract

Axionlike particles (ALPs) are hypothetical light (sub-eV) bosons predicted in some extensions of the Standard Model of particle physics. In astrophysical environments comprising high-energy gamma rays and turbulent magnetic fields, the existence of ALPs can modify the energy spectrum of the gamma rays for a sufficiently large coupling between ALPs and photons. This modification would take the form of an irregular behavior of the energy spectrum in a limited energy range. Data from the H.E.S.S. observations of the distant BL Lac object PKS 2155-304 (z = 0.116) are used to derive upper limits at the 95% C.L. on the strength of the ALP coupling to photons, $g_{\gamma a} < 2.1\times 10^{-11}$ GeV$^{-1}$ for an ALP mass between 15 neV and 60 neV. The results depend on assumptions on the magnetic field around the source, which are chosen conservatively. The derived constraints apply to both light pseudoscalar and scalar bosons that couple to the electromagnetic field., Comment: 13 pages, 7 figures, to appear in Phys.Rev.D

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2013
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