Discovery of gamma-ray emission from the shell-type supernova remnant RCW 86 with H.E.S.S

Autor: Aharonian, F., Akhperjanian, A. G., Barres de Almeida, U., Bazer-Bachi, A. R., Behera, B., Beilicke, M., Benbow, W., Bernlöhr, K., Boisson, C., Bochow, A., Borrel, V., Braun, I., Brion, E., Brucker, J., Bühler, R., Bulik, T., Büsching, I., Boutelier, T., Carrigan, S., Chadwick, P. M., Charbonnier, A., Chaves, R. C. G., Chounet, L.-M., Clapson, A. C., Coignet, G., Costamante, L., Dalton, M., Degrange, B., Dickinson, H. J., Djannati-Ataï, A., Domainko, W., Drury, L.O'C., Dubois, F., Dubus, G., Dyks, J., Egberts, K., Emmanoulopoulos, D., Espigat, P., Farnier, C., Feinstein, F., Fiasson, A., Förster, A., Fontaine, G., Füßling, M., Gabici, S., Gallant, Y. A., Gérard, L., Giebels, B., Glicenstein, J. F., Glück, B., Goret, P., Hadjichristidis, C., Hauser, D., Hauser, M., Heinzelmann, G., Henri, G., Hermann, G., Hinton, J. A., Hoffmann, A., Hofmann, W., Holleran, M., Hoppe, S., Horns, D., Jacholkowska, A., de Jager, O. C., Jung, I., Katarzyński, K., Kaufmann, S., Kendziorra, E., Kerschhaggl, M., Khangulyan, D., Khélifi, B., Keogh, D., Komin, Nu., Kosack, K., Lamanna, G., Latham, I. J., Lemoine-Goumard, M., Lenain, J.-P., Lohse, T., Marandon, V., Martin, J. M., Martineau-Huynh, O., Marcowith, A., Masterson, C., Maurin, D., McComb, T. J. L., Medina, C., Moderski, R., Moulin, E., Naumann-Godo, M., de Naurois, M., Nedbal, D., Nekrassov, D., Niemiec, J., Nolan, S. J., Ohm, S., Olive, J-F., de Oña Wilhelmi, E., Orford, K. J., Osborne, J. L., Ostrowski, Michał, Panter, M., Pedaletti, G., Pelletier, G., Petrucci, P.-O., Pita, S., Pühlhofer, G., Punch, M., Quirrenbach, A., Raubenheimer, B. C., Raue, M., Rayner, S. M., Renaud, M., Rieger, F., Ripken, J., Rob, L., Rosier-Lees, S., Rowell, G., Rudak, B., Ruppel, J., Sahakian, V., Santangelo, A., Schlickeiser, R., Schöck, F. M., Schröder, R., Schwanke, U., Schwarzburg, S., Schwemmer, S., Shalchi, A., Skilton, J. L., Sol, H., Spangler, D., Stawarz, Łukasz, Steenkamp, R., Stegmann, C., Superina, G., Tam, P. H., Tavernet, J.-P., Terrier, R., Tibolla, O., van Eldik, C., Vasileiadis, G., Venter, C., Vialle, J. P., Vincent, P., Vink, J., Vivier, M., Völk, H. J., Volpe, F., Wagner, S. J., Ward, M., Zdziarski, A. A., Zech, A.
Přispěvatelé: Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-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, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-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, Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble (LAOG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-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 d'Annecy de Physique des Particules (LAPP/Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), APC - Astrophysique des Hautes Energies (APC - AHE), Dipartimento di Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)-Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)-AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), 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)-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), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules (LPTA), 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), 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), 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), HESS, 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 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 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), 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)-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), 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), Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), 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)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, 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)-École polytechnique (X)-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)-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 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)-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)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2009
Předmět:
Photon
[SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO]
Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena
FOS: Physical sciences
Flux
Astrophysics
individual (RCW 86
G315.4-2.3) [ISM]
01 natural sciences
[PHYS.ASTR.CO]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO]
0103 physical sciences
High Energy Stereoscopic System
Supernova remnant
010303 astronomy & astrophysics
Astrophysics::Galaxy Astrophysics
supernova remnants
Physics
[SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]
010308 nuclear & particles physics
Astrophysics (astro-ph)
Compton scattering
Gamma ray
observations [gamma rays]
Astronomy and Astrophysics
Supernova
Crab Nebula
Space and Planetary Science
Zdroj: The Astrophysical Journal
The Astrophysical Journal, American Astronomical Society, 2009, 692, pp.1500-1505. ⟨10.1088/0004-637X/692/2/1500⟩
The Astrophysical Journal, 2009, 692, pp.1500-1505. ⟨10.1088/0004-637X/692/2/1500⟩
ISSN: 0004-637X
1538-4357
DOI: 10.1088/0004-637X/692/2/1500⟩
Popis: The shell-type supernova remnant (SNR) RCW 86, possibly associated with the historical supernova SN 185, with its relatively large size (about 40' in diameter) and the presence of non-thermal X-rays is a promising target for gamma-ray observations. The high sensitivity, good angular resolution of a few arc minutes and the large field of view of the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) make it ideally suited for the study of the gamma-ray morphology of such extended sources. H.E.S.S. observations have indeed led to the discovery of the SNR RCW 86 in very high energy (VHE; E > 100 GeV) gamma-rays. With 31 hours of observation time, the source is detected with a statistical significance of 8.5 sigma and is significantly more extended than the H.E.S.S. point spread function. Morphological studies have been performed and show that the gamma-ray flux does not correlate perfectly with the X-ray emission. The flux from the remnant is ~10% of the flux from the Crab nebula, with a similar photon index of about 2.5. Possible origins of the very high energy gamma-ray emission, via either Inverse Compton scattering by electrons or the decay of neutral pions produced by proton interactions, are discussed on the basis of spectral features obtained both in the X-ray and gamma-ray regimes.
6 pages, 5 figures; Accepted for publication in ApJ on October 14, 2008
Databáze: OpenAIRE
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