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1. Searching the Gamma-ray Sky for Counterparts to Gravitational Wave Sources: Fermi GBM and LAT Observations of LVT151012 and GW151226

Author

RACUSIN, J, BURNS, E, GOLDSTEIN, A., CONNAUGHTON, V., WILSON-HODGE, C.A., JENKE, P., BLACKBURN, L., BRIGGS, M, BROIDA, J, CAMP, J, CHRISTENSEN, N., HUI, C M, LITTENBERG, L, SHAWHAN, P, SINGER, L., VEITCH, J, BHAT, P, CLEVELAND, W., FITZPATRICK, G, GIBBY, M, VON KIENLIN, A, MCBREEN, S, MAILYAN, B., MEEGAN, C.A., PACIESAS, W.S., PREECE, R.D., ROBERTS, O.J., STANBRO, M, VERES, P, ZHANG, B.-B, ACKERMANN, M., ALBERT, A., ATWOOD, William B., AXELSSON, Magnus, BALDINI, L., BALLET, Jean, BARBIELLINI, Guido, BARING, Matthew G., BASTIERI, D., BELLAZZINI, R., BISSALDI, E., BLANDFORD, R.D., BLOOM, E.D., BONINO, R., BREGEON, J., BRUEL, Pascal, BUSON, S., CALIANDRO, G.A., CAMERON, R. A., CAPUTO, R., CARAGIULO, M., CARAVEO, P. A., CAVAZZUTI, E., CHARLES, E., CHIANG, J., CIPRINI, S., COSTANZA, F., CUOCO, A., CUTINI, S., D'AMMANDO, F., DE PALMA, F., DESIANTE, R., DIGEL, S. W., LALLA, N. Di, DI MAURO, M., DI VENERE, L., DRELL, P S., FAVUZZI, C., FERRARA, E.C., FOCKE, W.B., FUKAZAWA, Y., FUNK, S, FUSCO, P., GARGANO, F., GASPARRINI, D., GIGLIETTO, N., GILL, G., GIROLETTI, M., GLANZMANN, T., GRANOT, J., GREEN, D., GROVE, J.E, GUILLEMOT, Lucas, GUIRIEC, S., HARDING, A.K., JOGLER, T., JÓHANNESSON, G., KAMAE, T., KENSEI, S., KOCEVSKI, D., KUSS, M., LARSSON, S., LATRONICO, L., LI, J., LONGO, F., LOPARCO, F., LUBRANO, P., MAGILL, J. D., MALDERA, S., MALYSHEV, D., MCENERY, J. E., MICHELSON, P.F., MIZUNO, T., MORSELLI, A., MOSKALENKO, I. V., NEGRO, M., NUSS, E., OMODEI, N., ORIENTI, M., ORLANDO, E., ORMES, J. F., PANEQUE, D., PERKINS, S., PESCE-ROLLINS, M., PIRON, Frédéric, PIVATO, G., PORTER, T.A., PRINCIPE, G., RAINÒ, S., RANDO, R., RAZZANO, M., RAZZAQUE, S., REIMER, A., REIMER, O., SAZ PARKINSON, P.M., SCARGLE, J.D., SGRÒ, C, SIMONE, D, SISKIND, E. J., SMITH, D, SPADA, F, SPINELLI, P, SUSON, D.J., TAJIMA, H, THAYER, J.B, TORRES, D.F, TROJA, E, UCHIYAMA, Y, VIANELLO, G, WOOD, K.S., WOOD, M., NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), GSFC Laboratory for High Energy Astrophysics (LHEA), University of Alabama in Huntsville (UAH), Universities Space Research Association (USRA), NASA Marshall Space Flight Center (MSFC), Massachusetts Institute of Technology (MIT), Center for Space Plasma and Aeronomic Research [Huntsville] (CSPAR), Carleton College, Observatoire Royal de Belgique, Department of Physics and Astronomy [Northfield], University of Maryland [College Park], University of Maryland System, University of Birmingham [Birmingham], University College Dublin [Dublin] (UCD), Jacobs Technology ESCG, Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE), University College of Dublin, Deutsches Elektronen-Synchrotron [Hamburg] (DESY), Los Alamos National Laboratory (LANL), Santa Cruz Institute for Particle Physics (SCIPP), University of California [Santa Cruz] (UC Santa Cruz), University of California (UC)-University of California (UC), Royal Institute of Technology [Stockholm] (KTH ), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare [Pisa] (INFN), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste (INFN, Sezione di Trieste), Department of Physics and Astronomy [Houston], Rice University [Houston], Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova (INFN, Sezione di Padova), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Bari (INFN, sezione di Bari), Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology (KIPAC), Stanford University, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino (INFN, Sezione di Torino), Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dipartimento di Fisica 'M. Merlin' dell'Università e del Politecnico di Bari, Politecnico di Bari, Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica - Milano (IASF-MI), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Agenzia Spaziale Italiana (ASI) Science Data Center, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino, Istituto di Radioastronomia [Bologna] (IRA), UGC-DAE Consortium for Scientific Research, AUTRES, Unité Scientifique de la Station de Nançay (USN), Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), 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 d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hiroshima City University, SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC), Open University of Israël, Department of Natural Sciences [Ra'anana}, Naval Research Laboratory (NRL), Friedrich-Alexander-Universität, University of Iceland [Reykjavik], Tokyo University of Science [Tokyo], Institut de Ciencies de l'Espai [Barcelona] (ICE-CSIC), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia (INFN, Sezione di Perugia), Erlangen Centre for Astroparticle Physics (ECAP), Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma Tor Vergata (INFN, Sezione di Roma Tor Vergata), Istituto di Radioastronomia INAF, Department of Physics and Astronomy [Denver], University of Denver, Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK), Max-Planck-Gesellschaft, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa, PPM Group [University of Johannesburg], Department of Geology [University of Johannesburg], University of Johannesburg [South Africa] (UJ)-University of Johannesburg [South Africa] (UJ), Universität Innsbruck [Innsbruck], NASA Ames Research Center (ARC), Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), NYCB Real-Time Computing Inc., Lattingtown, NYCB Real-Time Computing Inc. [Lattingtown], 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), Purdue University [West Lafayette], Nagoya University, Department of Physics, Rikkyo University [Tokyo], University of California [Santa Cruz] (UCSC), University of California-University of California, Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), 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 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), Dipartimento di Fisica M. MerlinUniversitte del Politecnico di Bari, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO), Dipartimento di Fisica \M. Merlin' dell'Universita e del Politecnico di Bari, Science Institute, University of Iceland, Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2), 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), University of Johannesburg (UJ)-University of Johannesburg (UJ), Leopold-Franzens Universitat Innsbruck, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), 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), Purdue University Calumet Department of Chemistry and Physics, National Institute for Nuclear Physics (INFN), Stanford University [Stanford], 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)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Orléans (UO)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Spain] (CSIC), 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), École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, and PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP)

Subjects
High Energy Astrophysical Phenomena (astro-ph.HE), gravitational waves, Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena, [SDU.ASTR.HE]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE], FOS: Physical sciences, gamma rays: general, methods: observational, Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Abstract

We present the Fermi Gamma-ray Burst Monitor (GBM) and Large Area Telescope (LAT) observations of the LIGO binary black hole merger event GW151226 and candi- date LVT151012. No candidate electromagnetic counterparts were detected by either the GBM or LAT. We present a detailed analysis of the GBM and LAT data over a range of timescales from seconds to years, using automated pipelines and new techniques for char- acterizing the upper limits across a large area of the sky. Due to the partial GBM and LAT coverage of the large LIGO localization regions at the trigger times for both events, dif- ferences in source distances and masses, as well as the uncertain degree to which emission from these sources could be beamed, these non-detections cannot be used to constrain the variety of theoretical models recently applied to explain the candidate GBM counterpart to GW150914., 27 pages, 1 table, 11 figures, Submitted to ApJ

Published
2017
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2. Minute-Timescale >100 MeV gamma-ray variability during the giant outburst of quasar 3C 279 observed by Fermi-LAT in 2015 June: Ammando 24,25 , F. de Palma 12

Author

Ackermann, Markus, Anantua, R., Asano, K., Baldini, Luca, Barbiellini, Guido, Bastieri, D., Gonzalez, J. Becerra, Bellazzini, R., Bissaldi, E., Blandford, R. D., Bloom, E. D., Bonino, R., Bottacini, E., Bruel, P., Buehler, R., Caliandro, G. A., Cameron, R. A., Caragiulo, M., Caraveo, P. A., Cavazzuti, E., Cecchi, C., Cheung, C. C., Chiang, J., Chiaro, G., Ciprini, S., Cohen-Tanugi, J., Costanza, F., Cutini, S., D’Ammando, F., Palma, F. de, Desiante, R., Digel, S. W., Lalla, N. Di, Mauro, M. Di, Venere, L. Di, Drell, P. S., Favuzzi, C., Fegan, S. J., Ferrara, E. C., Fukazawa, Y., Funk, S., Fusco, P., Gargano, F., Gasparrini, D., Giglietto, N., Giordano, F., Giroletti, M., Grenier, I. A., Guillemot, Lucas, Guiriec, S., Hayashida, M., Hays, E., Horan, D., Jóhannesson, G., Kensei, S., Kocevski, D., Kuss, M., Mura, G. La, Larsson, S., Latronico, L., Li, J., Longo, F., Loparco, F., Lott, B., Lovellette, M. N., Lubrano, P., Madejski, G. M., Magill, J. D., Maldera, S., Manfreda, A., Mayer, M., Mazziotta, M. N., Michelson, P. F., Mirabal, N., Mizuno, T., Monzani, M. E., Morselli, A., Moskalenko, I. V., Nalewajko, K., Negro, M., Nuss, E., Ohsugi, T., Orlando, E., Paneque, D., Perkins, J. S., Pesce-Rollins, M., Piron, F., Pivato, G., Porter, T. A., Principe, G., Rando, R., Razzano, M., Razzaque, S., Reimer, A., Scargle, J. D., Sgrò, C., Sikora, M., Simone, D., Siskind, E. J., Spada, F., Spinelli, P., Stawarz, L., Thayer, J. B., Thompson, D. J., Torres, D. F., Troja, E., Uchiyama, Y., Yuan, Y., Zimmer, S., Division of Biology, Kansas State University, Kansas State University, Dipartimento di Scienze Biomediche Sperimentali e Cliniche 'Mario Serio', Università degli Studi di Firenze = University of Florence (UniFI), Naval Research Laboratory (NRL), SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC), Stanford University, UGC-DAE Consortium for Scientific Research, AUTRES, Department of Molecular Medicine, Institut Pasteur, Fondation Cenci Bolognetti - Istituto Pasteur Italia, Fondazione Cenci Bolognetti, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome] (UNIROMA), NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), London School of Hygiene and Tropical Medicine (LSHTM), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Bari (INFN, sezione di Bari), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), École nationale supérieure d'architecture de Nantes (ENSA Nantes), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Unité Scientifique de la Station de Nançay (USN), Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), 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 d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), 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), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa, DIEE, University of Cagliari, University of Gothenburg (GU), Équipe de Recherche en Textes, Informatique, Multilinguisme (ERTIM), Institut National des Langues et Civilisations Orientales (Inalco), Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand (LPC), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hansen Experimental Physics Lab [Stanford] (HEPL), Università degli studi di Torino = University of Turin (UNITO), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino (INFN, Sezione di Torino), University of Botswana, Department of Animal and Avian Sciences, University of Maryland [College Park], University of Maryland System-University of Maryland System, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand (CHU Dijon), Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École nationale supérieure d'architecture de Versailles (ENSA-V), Sea Mammal Research Unit, University of St Andrews [Scotland], Department of Physics [Tokyo], Rikkyo University [Tokyo], Department of Biostatistics [Houston], MD Anderson Cancer Center [Houston], The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth)- The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth), Laboratoire de Conception Fabrication Commande (LCFC), Université de Lorraine (UL)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), Università degli Studi di Firenze = University of Florence [Firenze] (UNIFI), Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome], Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), 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), 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), Università degli studi di Torino (UNITO), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Université de Lorraine (UL), Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome]-Institut Pasteur, Fondation Cenci Bolognetti - Istituto Pasteur Italia, Fondazione Cenci Bolognetti, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP), and HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)

Subjects
quasars: individual (3C 27, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena, gamma rays: galaxies, galaxies: active, radiation mechanisms: non-thermal, galaxies: jets
Abstract

8 pages, 4 figures. Accepted for publication in ApJ Letter. --Corresponding authors: Masaaki Hayashida (mahaya_at_icrr.u-tokyo.ac.jp), Greg Madejski (madejski_at_slac.stanford.edu), and Krzysztof Nalewajko (knalew_at_camk.edu.pl); International audience; On 2015 June 16, Fermi-LAT observed a giant outburst from the flat spectrum radio quasar 3C 279 with a peak $>100$ MeV flux of $\sim3.6\times10^{-5}\;{\rm photons}\;{\rm cm}^{-2}\;{\rm s}^{-1}$ averaged over orbital period intervals. It is the historically highest $\gamma$-ray flux observed from the source including past EGRET observations, with the $\gamma$-ray isotropic luminosity reaching $\sim10^{49}\;{\rm erg}\;{\rm s}^{-1}$. During the outburst, the Fermi spacecraft, which has an orbital period of 95.4 min, was operated in a special pointing mode to optimize the exposure for 3C 279. For the first time, significant flux variability at sub-orbital timescales was found in blazar observations by Fermi-LAT. The source flux variability was resolved down to 2-min binned timescales, with flux doubling times less than 5 min. The observed minute-scale variability suggests a very compact emission region at hundreds of Schwarzschild radii from the central engine in conical jet models. A minimum bulk jet Lorentz factor ($\Gamma$) of 35 is necessary to avoid both internal $\gamma$-ray absorption and super-Eddington jet power. In the standard external-radiation-Comptonization scenario, $\Gamma$ should be at least 50 to avoid overproducing the synchrotron-self-Compton component. However, this predicts extremely low magnetization ($\sim5\times10^{-4}$). Equipartition requires $\Gamma$ as high as 120, unless the emitting region is a small fraction of the dissipation region. Alternatively, we consider $\gamma$ rays originating as synchrotron radiation of $\gamma_{\rm e}\sim1.6\times10^6$ electrons, in magnetic field $B\sim1.3$ kG, accelerated by strong electric fields $E\sim B$ in the process of magnetoluminescence. At such short distance scales, one cannot immediately exclude production of $\gamma$ rays in hadronic processes.

Published
2016
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3. VERITAS and Fermi-LAT Observations of TeV Gamma-Ray Sources Discovered by HAWC in the 2HWC Catalog

Author

Abeysekara, A. U., Archer, A., Benbow, W., Bird, R., Brose, R., Buchovecky, M., Buckley, J. H., Bugaev, V., Chromey, A. J., Connolly, M. P., Cui, W., Michael Daniel, Falcone, A., Feng, Q., Finley, J. P., Fortson, L., Furniss, A., Hütten, M., Hanna, D., Hervet, O., Holder, J., Hughes, G., Humensky, T. B., Johnson, C. A., Kaaret, P., Kar, P., Kertzman, M., Kieda, D., Krause, M., Krennrich, F., Kumar, S., Lang, M. J., Lin, T. T. Y., Mcarthur, S., Moriarty, P., Mukherjee, R., O’brien, S., Ong, R. A., Otte, A. N., Park, N., Petrashyk, A., Pohl, M., Pueschel, E., Quinn, J., Ragan, K., Reynolds, P. T., Richards, G. T., Roache, E., Rulten, C., Sadeh, I., Santander, M., Sembroski, G. H., Shahinyan, K., Sushch, I., Tyler, J., Wakely, S. P., Weinstein, A., Wells, R. M., Wilcox, P., Wilhelm, A., Williams, D. A., Williamson, T. J., Zitzer, B., Veritas, The Collaboration, Abdollahi, S., Ajello, M., Baldini, L., Barbiellini, G., Bastieri, D., Bellazzini, R., Berenji, B., Bissaldi, E., Blandford, R. D., Bonino, R., Bottacini, E., Brandt, T. J., Bruel, P., Buehler, R., Cameron, R. A., Caputo, R., Caraveo, P. A., Castro, D., Cavazzuti, E., Charles, E., Chiaro, G., Ciprini, S., Cohen-Tanugi, J., Costantin, D., Cutini, S., D’ammando, F., Palma, F., Di Lalla, N., Di Mauro, M., Di Venere, L., Domínguez, A., Favuzzi, C., Fegan, S. J., Franckowiak, A., Fukazawa, Y., Funk, S., Fusco, P., Gargano, F., Gasparrini, D., Giglietto, N., Giordano, F., Giroletti, M., Green, D., Grenier, I. A., Guillemot, L., Guiriec, S., Hays, E., Hewitt, J. W., Horan, D., Jóhannesson, G., Kensei, S., Kuss, M., Larsson, S., Latronico, L., Lemoine-Goumard, M., Li, J., Longo, F., Loparco, F., Lovellette, M. N., Lubrano, P., Magill, J. D., Maldera, S., Mazziotta, M. N., Mcenery, J. E., Michelson, P. F., Mitthumsiri, W., Mizuno, T., Monzani, M. E., Morselli, A., Moskalenko, I. V., Negro, M., Nuss, E., Ojha, R., Omodei, N., Orienti, M., Orlando, E., Palatiello, M., Paliya, V. S., Paneque, D., Perkins, J. S., Persic, M., Pesce-Rollins, M., Petrosian, V., Piron, F., Porter, T. A., Principe, G., Rainò, S., Rando, R., Rani, B., Razzano, M., Razzaque, S., Reimer, A., Reimer, O., Reposeur, T., Sgrò, C., Siskind, E. J., Spandre, G., Spinelli, P., Suson, D. J., Tajima, H., Thayer, J. B., Thompson, D. J., Torres, D. F., Tosti, G., Troja, E., Valverde, J., Vianello, G., Vogel, M., Wood, K., Yassine, M., The Fermi-LAT Collaboration, Alfaro, R., Álvarez, C., Álvarez, J. D., Arceo, R., Arteaga-Velázquez, J. C., Avila Rojas, D., Ayala Solares, H. A., Becerril, A., Belmont-Moreno, E., Benzvi, S. Y., Bernal, A., Braun, J., Brisbois, C., Caballero-Mora, K. S., Capistrán, T., Carramiñana, A., Casanova, S., Castillo, M., Cotti, U., Cotzomi, J., Coutiño León, S., León, C., La Fuente, E., Dichiara, S., Dingus, B. L., Duvernois, M. A., Díaz-Vélez, J. C., Engel, K., Enriquez-Rivera, O., Fiorino, D. W., Fleischhack, H., Fraija, N., García-González, J. A., Garfias, F., González Muñoz, A., González, M. M., Goodman, J. A., Hampel-Arias, Z., Harding, J. P., Hernandez, S., Hernandez-Almada, A., Hona, B., Hueyotl-Zahuantitla, F., Hui, C. M., Hüntemeyer, P., Iriarte, A., Jardin-Blicq, A., Joshi, V., Kaufmann, S., Lara, A., Lauer, R. J., Lee, W. H., Lennarz, D., León Vargas, H., Linnemann, J. T., Longinotti, A. L., Luis-Raya, G., Luna-García, R., López-Coto, R., Malone, K., Marinelli, S. S., Martinez, O., Martinez-Castellanos, I., Martínez-Castro, J., Martínez-Huerta, H., Matthews, J. A., Miranda-Romagnoli, P., Moreno, E., Mostafá, M., Nayerhoda, A., Nellen, L., Newbold, M., Nisa, M. U., Noriega-Papaqui, R., Pelayo, R., Pretz, J., Pérez-Pérez, E. G., Ren, Z., Rho, C. D., Rivière, C., Rosa-González, D., Rosenberg, M., Ruiz-Velasco, E., Salazar, H., Salesa Greus, F., Sandoval, A., Schneider, M., Seglar Arroyo, M., Sinnis, G., Smith, A. J., Springer, R. W., Surajbali, P., Taboada, I., Tibolla, O., Tollefson, K., Torres, I., Ukwatta, T. N., Villaseñor, L., Weisgarber, T., Westerhoff, S., Wisher, I. G., Wood, J., Yapici, T., Yodh, G., Zepeda, A., Zhou, H., Hawc, The Collaboration, 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 Particules de Montpellier (LUPM), 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), Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E), Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Unité Scientifique de la Station de Nançay (USN), Université d'Orléans (UO)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), VERITAS, Fermi-LAT, HAWC, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), 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), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), 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 d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Abeysekara, A. U., Archer, A., Benbow, W., Bird, R., Brose, R., Buchovecky, M., Buckley, J. H., Bugaev, V., Chromey, A. J., Connolly, M. P., Cui, W., Daniel, M. K., Falcone, A., Feng, Q., Finley, J. P., Fortson, L., Furniss, A., Hutten, M., Hanna, D., Hervet, O., Holder, J., Hughes, G., Humensky, T. B., Johnson, C. A., Kaaret, P., Kar, P., Kertzman, M., Kieda, D., Krause, M., Krennrich, F., Kumar, S., Lang, M. J., Lin, T. T. Y., Mcarthur, S., Moriarty, P., Mukherjee, R., O'Brien, S., Ong, R. A., Otte, A. N., Park, N., Petrashyk, A., Pohl, M., Pueschel, E., Quinn, J., Ragan, K., Reynolds, P. T., Richards, G. T., Roache, E., Rulten, C., Sadeh, I., Santander, M., Sembroski, G. H., Shahinyan, K., Sushch, I., Tyler, J., Wakely, S. P., Weinstein, A., Wells, R. M., Wilcox, P., Wilhelm, A., Williams, D. A., Williamson, T. J., Zitzer, B., Abdollahi, S., Ajello, M., Baldini, L., Barbiellini, G., Bastieri, D., Bellazzini, R., Berenji, B., Bissaldi, E., Blandford, R. D., Bonino, R., Bottacini, E., Brandt, T. J., Bruel, P., Buehler, R., Cameron, R. A., Caputo, R., Caraveo, P. A., Castro, D., Cavazzuti, E., Charles, E., Chiaro, G., Ciprini, S., Cohen-Tanugi, J., Costantin, D., Cutini, S., D'Ammando, F., DE PALMA, Francesco, Lalla, N. D., Mauro, M. D., Venere, L. D., Dominguez, A., Favuzzi, C., Fegan, S. J., Franckowiak, A., Fukazawa, Y., Funk, S., Fusco, P., Gargano, F., Gasparrini, D., Giglietto, N., Giordano, F., Giroletti, M., Green, D., Grenier, I. A., Guillemot, L., Guiriec, S., Hays, E., Hewitt, J. W., Horan, D., Johannesson, G., Kensei, S., Kuss, M., Larsson, S., Latronico, L., Lemoine-Goumard, M., Li, J., Longo, F., Loparco, F., Lovellette, M. N., Lubrano, P., Magill, J. D., Maldera, S., Mazziotta, M. N., Mcenery, J. E., Michelson, P. F., Mitthumsiri, W., Mizuno, T., Monzani, M. E., Morselli, A., Moskalenko, I. V., Negro, M., Nuss, E., Ojha, R., Omodei, N., Orienti, M., Orlando, E., Palatiello, M., Paliya, V. S., Paneque, D., Perkins, J. S., Persic, M., Pesce-Rollins, M., Petrosian, V., Piron, F., Porter, T. A., Principe, G., Raino, S., Rando, R., Rani, B., Razzano, M., Razzaque, S., Reimer, A., Reimer, O., Reposeur, T., Sgro, C., Siskind, E. J., Spandre, G., Spinelli, P., Suson, D. J., Tajima, H., Thayer, J. B., Thompson, D. J., Torres, D. F., Tosti, G., Troja, E., Valverde, J., Vianello, G., Vogel, M., Wood, K., Yassine, M., Alfaro, R., Alvarez, C., Alvarez, J. D., Arceo, R., Arteaga-Velazquez, J. C., Rojas, D. A., Solares, H. A. A., Becerril, A., Belmont-Moreno, E., Benzvi, S. Y., Bernal, A., Braun, J., Brisbois, C., Caballero-Mora, K. S., Capistran, T., Carraminana, A., Casanova, S., Castillo, M., Cotti, U., Cotzomi, J., De Leon, S. C., Leon, C. D., Fuente, E. D. L., Dichiara, S., Dingus, B. L., Duvernois, M. A., Diaz-Velez, J. C., Engel, K., Enriquez-Rivera, O., Fiorino, D. W., Fleischhack, H., Fraija, N., Garcia-Gonzalez, J. A., Garfias, F., Munoz, A. G., Gonzalez, M. M., Goodman, J. A., Hampel-Arias, Z., Harding, J. P., Hernandez, S., Hernandez-Almada, A., Hona, B., Hueyotl-Zahuantitla, F., Hui, C. M., Huntemeyer, P., Iriarte, A., Jardin-Blicq, A., Joshi, V., Kaufmann, S., Lara, A., Lauer, R. J., Lee, W. H., Lennarz, D., Vargas, H. L., Linnemann, J. T., Longinotti, A. L., Luis-Raya, G., Luna-Garcia, R., Lopez-Coto, R., Malone, K., Marinelli, S. S., Martinez, O., Martinez-Castellanos, I., Martinez-Castro, J., Martinez-Huerta, H., Matthews, J. A., Miranda-Romagnoli, P., Moreno, E., Mostafa, M., Nayerhoda, A., Nellen, L., Newbold, M., Nisa, M. U., Noriega-Papaqui, R., Pelayo, R., Pretz, J., Perez-Perez, E. G., Ren, Z., Rho, C. D., Riviere, C., Rosa-Gonzalez, D., Rosenberg, M., Ruiz-Velasco, E., Salazar, H., Greus, F. S., Sandoval, A., Schneider, M., Arroyo, M. S., Sinnis, G., Smith, A. J., Springer, R. W., Surajbali, P., Taboada, I., Tibolla, O., Tollefson, K., Torres, I., Ukwatta, T. N., Villasenor, L., Weisgarber, T., Westerhoff, S., Wisher, I. G., Wood, J., Yapici, T., Yodh, G., Zepeda, A., Zhou, H., ITA, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Hütten, M., Palma, F. De, Lalla, N. Di, Mauro, M. Di, Venere, L. Di, Jóhannesson, G., Arteaga-Velázquez, J. C., Rojas, D. Avila, Solares, H. A. Ayala, Capistrán, T., De León, S. Coutino, León, C. De, Fuente, E. De La, Diaz-Vélez, J. C., Garcia-González, J. A., Munoz, A. González, González, M. M., Hüntemeyer, P., Vargas, H. León, López-Coto, R., Mostafá, M., Pérez-Pérez, E. G., Rosa-González, D., Greus, F. Salesa, and Arroyo, M. Seglar

Subjects
Physics, High energy, 010308 nuclear & particles physics, Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena, Institut für Physik und Astronomie, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics, gamma rays: general, Astronomy and Astrophysic, 01 natural sciences, Pulsar wind nebula, 13. Climate action, Space and Planetary Science, [SDU]Sciences of the Universe [physics], 0103 physical sciences, ddc:520, ddc:530, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], 010303 astronomy & astrophysics, general [gamma rays], Cherenkov radiation, Fermi Gamma-ray Space Telescope
Abstract

International audience; The High Altitude Water Cherenkov (HAWC) collaboration recently published their 2HWC catalog, listing 39 very high energy (VHE; >100 GeV) gamma-ray sources based on 507 days of observation. Among these, 19 sources are not associated with previously known teraelectronvolt (TeV) gamma-ray sources. We have studied 14 of these sources without known counterparts with VERITAS and Fermi-LAT. VERITAS detected weak gamma-ray emission in the 1 TeV–30 TeV band in the region of DA 495, a pulsar wind nebula coinciding with 2HWC J1953+294, confirming the discovery of the source by HAWC. We did not find any counterpart for the selected 14 new HAWC sources from our analysis of Fermi-LAT data for energies higher than 10 GeV. During the search, we detected gigaelectronvolt (GeV) gamma-ray emission coincident with a known TeV pulsar wind nebula, SNR G54.1+0.3 (VER J1930+188), and a 2HWC source, 2HWC J1930+188. The fluxes for isolated, steady sources in the 2HWC catalog are generally in good agreement with those measured by imaging atmospheric Cherenkov telescopes. However, the VERITAS fluxes for SNR G54.1+0.3, DA 495, and TeV J2032+4130 are lower than those measured by HAWC, and several new HAWC sources are not detected by VERITAS. This is likely due to a change in spectral shape, source extension, or the influence of diffuse emission in the source region.

Published
2018
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4. Search for Gamma-Ray Emission from Local Primordial Black Holes with the Fermi Large Area Telescope

Author

J. B. Thayer, A. Chekhtman, P. Lubrano, Stefano Ciprini, Luca Latronico, Igor V. Moskalenko, Eleonora Troja, M. Razzano, Carmelo Sgrò, Riccardo Rando, J. F. Ormes, Filippo D'Ammando, Olaf Reimer, D. Horan, Roger Blandford, E. Nuss, Elliott D. Bloom, David Paneque, M. Kuss, R. Buehler, C. C. Cheung, J. Valverde, C. Favuzzi, Vaidehi S. Paliya, F. de Palma, P. Fusco, Julie McEnery, F. Spada, J. Li, Francesco Longo, Johann Cohen-Tanugi, Peter F. Michelson, Marcello Giroletti, S. J. Fegan, Stefan Larsson, L. Di Venere, J. D. Magill, Gabrijela Zaharijas, Stefan Funk, Roopesh Ojha, R. Bonino, Regina Caputo, J. G. Thayer, Eric Charles, Daniel Kocevski, I. A. Grenier, N. Di Lalla, Luca Baldini, M. Palatiello, Steven Ritz, D. J. Suson, M. N. Mazziotta, Warit Mitthumsiri, Sylvain Guiriec, E. Cavazzuti, Soebur Razzaque, David H. Green, Diego F. Torres, S. Kensei, W. B. Focke, Gloria Spandre, D. Costantin, F. Loparco, Matteo Negro, A. Morselli, Anna Franckowiak, E. Orlando, Massimo Persic, S. Rainò, Tsunefumi Mizuno, P. Spinelli, Francesco Giordano, M. Di Mauro, Gudlaugur Johannesson, J. Bregeon, E. Moretti, Dario Gasparrini, K. S. Wood, M. E. Monzani, Manuel Meyer, Guido Barbiellini, R. A. Cameron, Yasushi Fukazawa, Nicola Omodei, Melissa Pesce-Rollins, M. Orienti, P. Bruel, Miguel A. Sánchez-Conde, S. Maldera, F. Piron, Hiroyasu Tajima, Jan Conrad, G. Chiaro, C. A. Johnson, W. B. Atwood, Nicola Giglietto, M. N. Lovellette, P. A. Caraveo, E. J. Siskind, Markus Ackermann, F. Gargano, Giacomo Principe, A. Reimer, G. Tosti, B. Berenji, Giacomo Vianello, Seth Digel, Ronaldo Bellazzini, D. Malyshev, Matthew Wood, J. Ballet, Elisabetta Bissaldi, Denis Bastieri, Eugenio Bottacini, Alberto Manfreda, L. Guillemot, Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-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 de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E), Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), 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 d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Unité Scientifique de la Station de Nançay (USN), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fermi-LAT, Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), 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), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Université d'Orléans (UO)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire AIM, Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Centre d'Etudes de Saclay, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier ( LUPM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques ( UM2 ) -Université de Montpellier ( UM ), 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 de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace ( LPC2E ), Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université d'Orléans ( UO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Unité Scientifique de la Station de Nançay ( USN ), Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire de Paris-Université d'Orléans ( UO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), 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), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), ITA, Ackermann, M., Atwood, W. B., Baldini, L., Ballet, J., Barbiellini, G., Bastieri, D., Bellazzini, R., Berenji, B., Bissaldi, E., Blandford, R. D., Bloom, E. D., Bonino, R., Bottacini, E., Bregeon, J., Bruel, P., Buehler, R., Cameron, R. A., Caputo, R., Caraveo, P. A., Cavazzuti, E., Charles, E., Chekhtman, A., Cheung, C. C., Chiaro, G., Ciprini, S., Cohen-Tanugi, J., Conrad, J., Costantin, D., D'Ammando, F., Palma, F. De, Digel, S. W., Lalla, N. Di, Mauro, M. Di, Venere, L. Di, Favuzzi, C., Fegan, S. J., Focke, W. B., Franckowiak, A., Fukazawa, Y., Funk, S., Fusco, P., Gargano, F., Gasparrini, D., Giglietto, N., Giordano, F., Giroletti, M., Green, D., Grenier, I. A., Guillemot, L., Guiriec, S., Horan, D., Jóhannesson, G., Johnson, C., Kensei, S., Kocevski, D., Kuss, M., Larsson, S., Latronico, L., Li, J., Longo, F., Loparco, F., Lovellette, M. N., Lubrano, P., Magill, J. D., Maldera, S., Malyshev, D., Manfreda, A., Mazziotta, M. N., Mcenery, J. E., Meyer, M., Michelson, P. F., Mitthumsiri, W., Mizuno, T., Monzani, M. E., Moretti, E., Morselli, A., Moskalenko, I. V., Negro, M., Nuss, E., Ojha, R., Omodei, N., Orienti, M., Orlando, E., Ormes, J. F., Palatiello, M., Paliya, V. S., Paneque, D., Persic, M., Pesce-Rollins, M., Piron, F., Principe, G., Rainò, S., Rando, R., Razzano, M., Razzaque, S., Reimer, A., Reimer, O., Ritz, S., Sánchez-Conde, M., Sgrò, C., Siskind, E. J., Spada, F., Spandre, G., Spinelli, P., Suson, D. J., Tajima, H., Thayer, J. G., Thayer, J. B., Torres, D. F., Tosti, G., Troja, E., Valverde, J., Vianello, G., Wood, K., Wood, M., and Zaharijas, G.

Subjects
[ PHYS.ASTR ] Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], black hole physics, Primordial black hole, Astrophysics, 01 natural sciences, 7. Clean energy, High Energy Physics - Experiment, evaporation, [PHYS.HEXP]Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex], 010303 astronomy & astrophysics, Stellar evolution, media_common, Physics, lifetime, Gamma ray, astroparticle physic, observatory, gamma ray: emission, astroparticle physics, Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, black hole: primordial, burst, methods: data analysis, Astronomy and Astrophysics, Space and Planetary Science, Proper motion, media_common.quotation_subject, Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena, primordial [black hole], GLAST, [ PHYS.HEXP ] Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex], emission [gamma ray], 0103 physical sciences, Astroparticle physics, 010308 nuclear & particles physics, temperature, Astronomy and Astrophysic, black hole physic, Galaxy, Universe, confidence limit, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], data analysi [methods], ddc:520, galaxy, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Fermi Gamma-ray Space Telescope
Abstract

Black holes with masses below approximately $10^{15}$ g are expected to emit gamma rays with energies above a few tens of MeV, which can be detected by the Fermi Large Area Telescope (LAT). Although black holes with these masses cannot be formed as a result of stellar evolution, they may have formed in the early Universe and are therefore called Primordial Black Holes (PBHs). Previous searches for PBHs have focused on either short timescale bursts or the contribution of PBHs to the isotropic gamma-ray emission. We show that, in case of individual PBHs, the Fermi LAT is most sensitive to PBHs with temperatures above approximately 16 GeV and masses $6\times 10^{11}$ g, which it can detect out to a distance of about 0.03 pc. These PBHs have a remaining lifetime of months to years at the start of the Fermi mission. They would appear as potentially moving point sources with gamma-ray emission that becomes spectrally harder and brighter with time until the PBH completely evaporates. In this paper, we develop a new algorithm to detect the proper motion of a gamma-ray point sources, and apply it to 318 unassociated point sources at high galactic latitude in the third Fermi-LAT source catalog (3FGL). None of unassociated point sources with spectra consistent with PBH evaporation show significant proper motion. Using the non-detection of PBH candidates, we derive a 99\% confidence limit on PBH evaporation rate in the vicinity of the Earth $\dot{\rho}_{\rm PBH} < 7.2 \times 10^3\: {\rm {pc}^{-3} {yr}^{-1}}$. This limit is similar to the limits obtained with ground-based gamma-ray observatories., Comment: Accepted by ApJ. Corresponding authors: Christian Johnson, Dmitry Malyshev, Steve Ritz, Stefan Funk

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2018
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5. The Fermi Galactic Center GeV Excess and Implications for Dark Matter

Author

Dario Gasparrini, J. Ballet, Francesco Longo, Elisabetta Bissaldi, L. Latronico, Miguel A. Sánchez-Conde, K. Tanaka, P. Bruel, A. S. Johnson, S. W. Digel, T. Ohsugi, M. Orienti, M. Ackermann, Eric Charles, Eleonora Troja, D. Malyshev, Yasunobu Uchiyama, T. H. Burnett, Soebur Razzaque, S. Maldera, F. Costanza, T. Kamae, Warit Mitthumsiri, M. Razzano, Filippo D'Ammando, John W. Hewitt, T. Jogler, G. Barbiellini, M. Kuss, M. Di Mauro, F. de Palma, D. J. Suson, W. B. Focke, T. J. Brandt, Gabrijela Zaharijas, Frederic Piron, Alice K. Harding, Diego F. Torres, Giacomo Principe, Alessandro Cuoco, W. B. Atwood, J. S. Perkins, Matthew Wood, E. Orlando, L. Tibaldo, Jingcheng Li, James Chiang, Andrea Chiappo, Francesco Giordano, Nicola Giglietto, R. Desiante, Roger Blandford, M. Caragiulo, R. A. Cameron, P. Spinelli, R. Buehler, Elizabeth C. Ferrara, Giacomo Vianello, Matteo Negro, A. Morselli, M. N. Lovellette, J. Bregeon, P. A. Caraveo, R. Bonino, Nestor Mirabal, Massimo Persic, Persis S. Drell, Ronaldo Bellazzini, Peter F. Michelson, Marcello Giroletti, K. S. Wood, Olaf Reimer, D. Horan, A. Chekhtman, P. Lubrano, S. Rainò, N. Di Lalla, Luca Baldini, Elliott D. Bloom, Claudia Cecchi, Sylvain Guiriec, Andrea Albert, F. Spada, R. Caputo, F. Gargano, Hiroyasu Tajima, S. J. Fegan, Jan Conrad, Stefan Larsson, C. Favuzzi, G. La Mura, E. J. Siskind, M. N. Mazziotta, M. Gustafsson, Melissa Pesce-Rollins, Pierrick Martin, J. D. Magill, G. A. Gomez-Vargas, Anna Franckowiak, Tsunefumi Mizuno, A. Reimer, E. Hays, Stephan Zimmer, G. Chiaro, J. E. Grove, Yasushi Fukazawa, S. Cutini, A. A. Moiseev, D. Kocevski, T. Glanzman, F. Loparco, M. E. Monzani, Eugenio Bottacini, Alberto Manfreda, Denis Bastieri, S. Ciprini, Marco Ajello, J. B. Thayer, J. F. Ormes, P. Fusco, Stefan Funk, Carmelo Sgrò, Riccardo Rando, D. Simone, David Paneque, I. A. Grenier, E. Cavazzuti, David H. Green, Gloria Spandre, L. Guillemot, E. Nuss, L. Di Venere, Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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)-Université de Montpellier (UM)-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 de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E), Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Unité Scientifique de la Station de Nançay (USN), Université d'Orléans (UO)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fermi-LAT, Ackermann, M., Ajello, M., Albert, A., Atwood, W. B., Baldini, L., Ballet, J., Barbiellini, G., Bastieri, D., Bellazzini, R., Bissaldi, E., Blandford, R. D., Bloom, E. D., Bonino, R., Bottacini, E., Brandt, T. J., Bregeon, J., Bruel, P., Buehler, R., Burnett, T. H., Cameron, R. A., Caputo, R., Caragiulo, M., Caraveo, P. A., Cavazzuti, E., Cecchi, C., Charles, E., Chekhtman, A., Chiang, J., Chiappo, A., Chiaro, G., Ciprini, S., Conrad, J., Costanza, F., Cuoco, A., Cutini, S., D'Ammando, F., De Palma, F., Desiante, R., Digel, S. W., Di Lalla, N., Di Mauro, M., Di Venere, L., Drell, P. S., Favuzzi, C., Fegan, S. J., Ferrara, E. C., Focke, W. B., Franckowiak, A., Fukazawa, Y., Funk, S., Fusco, P., Gargano, F., Gasparrini, D., Giglietto, N., Giordano, F., Giroletti, M., Glanzman, T., Gomez-Vargas, G. A., Green, D., Grenier, I. A., Grove, J. E., Guillemot, L., Guiriec, S., Gustafsson, M., Harding, A. K., Hays, E., Hewitt, J. W., Horan, D., Jogler, T., Johnson, A. S., Kamae, T., Kocevski, D., Kuss, M., La Mura, G., Larsson, S., Latronico, L., Li, J., Longo, F., Loparco, F., Lovellette, M. N., Lubrano, P., Magill, J. D., Maldera, S., Malyshev, D., Manfreda, A., Martin, P., Mazziotta, M. N., Michelson, P. F., Mirabal, N., Mitthumsiri, W., Mizuno, T., Moiseev, A. A., Monzani, M. E., Morselli, A., Negro, M., Nuss, E., Ohsugi, T., Orienti, M., Orlando, E., Ormes, J. F., Paneque, D., Perkins, J. S., Persic, M., Pesce-Rollins, M., Piron, F., Principe, G., Raino, S., Rando, R., Razzano, M., Razzaque, S., Reimer, A., Reimer, O., Sanchez-Conde, M., Sgro, C., Simone, D., Siskind, E. J., Spada, F., Spandre, G., Spinelli, P., Suson, D. J., Tajima, H., Tanaka, K., Thayer, J. B., Tibaldo, L., Torres, D. F., Troja, E., Uchiyama, Y., Vianello, G., Wood, K. S., Wood, M., Zaharijas, G., Zimmer, S., Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), 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 d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire AIM, Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Centre d'Etudes de Saclay, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier ( LUPM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques ( UM2 ) -Université de Montpellier ( UM ), 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 de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace ( LPC2E ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université d'Orléans ( UO ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ), Unité Scientifique de la Station de Nançay ( USN ), Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire de Paris-Université d'Orléans ( UO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de recherche en astrophysique et planétologie ( IRAP ), Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Observatoire Midi-Pyrénées ( OMP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), D’Ammando, F., Palma, F. de, Lalla, N. 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La, Longo, Francesco, Pesce Rollins, M., Rainò, S., Sánchez Conde, M., Sgrò, C., Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), and ITA

Subjects
[ PHYS.ASTR ] Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Astrophysics, 01 natural sciences, Galaxy: bulge, propagation, gamma ray: flux, 010303 astronomy & astrophysics, cosmic ray, Physics, general [ISM], Galaxy: center, Galactic Center, center [Galaxy], gamma ray: emission, cosmic radiation, Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, Milky Way, Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena, Dark matter, bulge [Galaxy], Cosmic ray, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, cosmic rays, Galaxy: halo, gamma rays: general, ISM: general, Astronomy and Astrophysics, Space and Planetary Science, cross section: annihilation, Galactic halo, gas, 0103 physical sciences, conservation law, halo [Galaxy], Astrophysics::Galaxy Astrophysics, 010308 nuclear & particles physics, background, bubble, Astronomy, dark matter: annihilation, Galactic plane, Galaxy, [SDU]Sciences of the Universe [physics], ddc:520, galaxy, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], general [gamma rays], Fermi Gamma-ray Space Telescope
Abstract

The region around the Galactic center (GC) is now well established to be brighter at energies of a few GeV than expected from conventional models of diffuse gamma-ray emission and catalogs of known gamma-ray sources. We study the GeV excess using 6.5 years of data from the Fermi Large Area Telescope. We characterize the uncertainty of the GC excess spectrum and morphology due to uncertainties in cosmic-ray source distributions and propagation, uncertainties in the distribution of interstellar gas in the Milky Way, and uncertainties due to a potential contribution from the Fermi bubbles. We also evaluate uncertainties in the excess properties due to resolved point sources of gamma rays. The Galactic center is of particular interest as it would be expected to have the brightest signal from annihilation of weakly interacting massive dark matter particles. However, control regions along the Galactic plane, where a dark-matter signal is not expected, show excesses of similar amplitude relative to the local background. Based on the magnitude of the systematic uncertainties, we conservatively report upper limits for the annihilation cross section as function of particle mass and annihilation channel., Comment: Contact authors: A. Albert, E. Charles, A. Franckowiak, D. Malyshev, L. Tibaldo. 63 pages, 34 figures. Published in ApJ

Published
2017
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