Gamma-ray observations of MAXI J1820+070 during the 2018 outburst
H. Abe
,
S. Abe
,
V.A. Acciari
,
T. Aniello
,
S. Ansoldi
,
L.A. Antonelli
,
A. Arbet Engels
,
C. Arcaro
,
M. Artero
,
K. Asano
,
D. Baack
,
A. Babić
,
A. Baquero
,
U. Barres de Almeida
,
J.A. Barrio
,
I. Batković
,
J. Baxter
,
J. Becerra González
,
W. Bednarek
,
E. Bernardini
,
M. Bernardos
,
A. Berti
,
J. Besenrieder
,
W. Bhattacharyya
,
C. Bigongiari
,
A. Biland
,
O. Blanch
,
G. Bonnoli
,
Ž. Bošnjak
,
I. Burelli
,
G. Busetto
,
R. Carosi
,
M. Carretero-Castrillo
,
G. Ceribella
,
Y. Chai
,
A. Chilingarian
,
S. Cikota
,
E. Colombo
,
J.L. Contreras
,
J. Cortina
,
S. Covino
,
G. d'Amico
,
V. d'Elia
,
P. da Vela
,
F. Dazzi
,
A. de Angelis
,
B. de Lotto
,
A. del Popolo
,
M. Delfino
,
J. Delgado
,
C. Delgado Mendez
,
D. Depaoli
,
F. Di Pierro
,
L. Di Venere
,
D. Dominis Prester
,
A. Donini
,
D. Dorner
,
M. Doro
,
D. Elsaesser
,
G. Emery
,
V. Fallah Ramazani
,
L. Fariña
,
A. Fattorini
,
L. Font
,
C. Fruck
,
S. Fukami
,
Y. Fukazawa
,
R.J. García López
,
M. Garczarczyk
,
S. Gasparyan
,
M. Gaug
,
J.G. Giesbrecht Paiva
,
N. Giglietto
,
F. Giordano
,
P. Gliwny
,
N. Godinović
,
R. Grau
,
D. Green
,
J.G. Green
,
D. Hadasch
,
A. Hahn
,
T. Hassan
,
L. Heckmann
,
J. Herrera
,
J. Hoang
,
D. Hrupec
,
M. Hütten
,
R. Imazawa
,
T. Inada
,
R. Iotov
,
K. Ishio
,
I. Jiménez Martínez
,
J. Jormanainen
,
D. Kerszberg
,
Y. Kobayashi
,
H. Kubo
,
J. Kushida
,
A. Lamastra
,
D. Lelas
,
F. Leone
,
E. Lindfors
,
L. Linhoff
,
S. Lombardi
,
F. Longo
,
R. López-Coto
,
M. López-Moya
,
A. López-Oramas
,
S. Loporchio
,
A. Lorini
,
E. Lyard
,
B. Machado de Oliveira Fraga
,
P. Majumdar
,
M. Makariev
,
G. Maneva
,
N. Mang
,
M. Manganaro
,
S. Mangano
,
K. Mannheim
,
M. Mariotti
,
M. Martínez
,
A. Mas Aguilar
,
D. Mazin
,
S. Menchiari
,
S. Mender
,
S. Mićanović
,
D. Miceli
,
T. Miener
,
J.M. Miranda
,
R. Mirzoyan
,
E. Molina
,
H.A. Mondal
,
A. Moralejo
,
D. Morcuende
,
V. Moreno
,
T. Nakamori
,
C. Nanci
,
L. Nava
,
V. Neustroev
,
M. Nievas Rosillo
,
C. Nigro
,
K. Nilsson
,
K. Nishijima
,
T. Njoh Ekoume
,
K. Noda
,
S. Nozaki
,
Y. Ohtani
,
T. Oka
,
A. Okumura
,
J. Otero-Santos
,
S. Paiano
,
M. Palatiello
,
D. Paneque
,
R. Paoletti
,
J.M. Paredes
,
L. Pavletić
,
M. Persic
,
M. Pihet
,
G. Pirola
,
F. Podobnik
,
P.G. Prada Moroni
,
E. Prandini
,
G. Principe
,
C. Priyadarshi
,
I. Puljak
,
W. Rhode
,
M. Ribó
,
J. Rico
,
C. Righi
,
A. Rugliancich
,
N. Sahakyan
,
T. Saito
,
S. Sakurai
,
K. Satalecka
,
F.G. Saturni
,
B. Schleicher
,
K. Schmidt
,
F. Schmuckermaier
,
J.L. Schubert
,
T. Schweizer
,
J. Sitarek
,
V. Sliusar
,
D. Sobczynska
,
A. Spolon
,
A. Stamerra
,
J. Strišković
,
D. Strom
,
M. Strzys
,
Y. Suda
,
T. Surić
,
H. Tajima
,
M. Takahashi
,
R. Takeishi
,
F. Tavecchio
,
P. Temnikov
,
K. Terauchi
,
T. Terzić
,
M. Teshima
,
L. Tosti
,
S. Truzzi
,
A. Tutone
,
S. Ubach
,
J. van Scherpenberg
,
M. Vazquez Acosta
,
S. Ventura
,
V. Verguilov
,
I. Viale
,
C.F. Vigorito
,
V. Vitale
,
I. Vovk
,
R. Walter
,
M. Will
,
C. Wunderlich
,
T. Yamamoto
,
D. Zarić
,
H. Abdalla
,
F. Aharonian
,
F. Ait Benkhali
,
E.O. Angüner
(1)
,
H. Ashkar
(2)
,
M. Backes
,
V. Baghmanyan
,
V. Barbosa Martins
,
R. Batzofin
,
Y. Becherini
(3)
,
D. Berge
,
K. Bernlöhr
,
M. Böttcher
,
C. Boisson
(4)
,
J. Bolmont
(5)
,
M. de Bony de Lavergne
(6)
,
F. Bradascio
(7)
,
M. Breuhaus
,
R. Brose
,
F. Brun
(7)
,
T. Bulik
,
T. Bylund
,
F. Cangemi
(5)
,
S. Caroff
(5)
,
S. Casanova
,
M. Cerruti
(3)
,
T. Chand
,
S. Chandra
,
A. Chen
,
O.U. Chibueze
,
G. Cotter
,
P. Cristofari
(4)
,
J. Damascene Mbarubucyeye
,
J. Devin
(8)
,
A. Djannati-Ataï
(3)
,
A. Dmytriiev
(4)
,
K. Egberts
,
J.-P. Ernenwein
(1)
,
A. Fiasson
(6)
,
G. Fichet de Clairfontaine
(4)
,
G. Fontaine
(2)
,
M. Füßling
,
S. Funk
,
S. Gabici
(3)
,
S. Ghafourizadeh
,
G. Giavitto
,
D. Glawion
,
J.F. Glicenstein
(7)
,
P. Goswami
,
G. Grolleron
(5)
,
J.A. Hinton
,
M. Hörbe
,
C. Hoischen
,
T.L. Holch
,
M. Holler
,
D. Horns
,
Zhiqiu Huang
,
M. Jamrozy
,
F. Jankowsky
,
V. Joshi
,
I. Jung-Richardt
,
E. Kasai
,
K. Katarzyński
,
U. Katz
,
B. Khélifi
(3)
,
W. Kluźniak
,
Nu. Komin
,
K. Kosack
(7)
,
D. Kostunin
,
R.G. Lang
,
S. Le Stum
(1)
,
A. Lemière
(3)
,
M. Lemoine-Goumard
(8)
,
J.-P. Lenain
(5)
,
F. Leuschner
,
T. Lohse
,
A. Luashvili
(4)
,
I. Lypova
,
J. Mackey
,
J. Majumdar
,
D. Malyshev
,
D. Malyshev
,
V. Marandon
,
P. Marchegiani
,
G. Martí-Devesa
,
R. Marx
,
G. Maurin
(6)
,
M. Meyer
,
A. Mitchell
,
R. Moderski
,
L. Mohrmann
,
A. Montanari
(7)
,
E. Moulin
(7)
,
J. Muller
(2)
,
T. Murach
,
K. Nakashima
,
M. de Naurois
(2)
,
A. Nayerhoda
,
J. Niemiec
,
A. Priyana Noel
,
P. O'Brien
,
S. Ohm
,
L. Olivera-Nieto
,
E. de Ona Wilhelmi
,
M. Ostrowski
,
S. Panny
,
M. Panter
,
R.D. Parsons
,
V. Poireau
(6)
,
D.A. Prokhorov
,
H. Prokoph
,
G. Pühlhofer
,
M. Punch
(3)
,
A. Quirrenbach
,
P. Reichherzer
(7)
,
A. Reimer
,
O. Reimer
,
M. Renaud
(9)
,
F. Rieger
,
G. Rowell
,
B. Rudak
,
H. Rueda Ricarte
(7)
,
E. Ruiz-Velasco
,
V. Sahakian
,
H. Salzmann
,
A. Santangelo
,
M. Sasaki
,
J. Schäfer
,
F. Schüssler
(7)
,
H.M. Schutte
,
U. Schwanke
,
J.N.S. Shapopi
,
H. Sol
(4)
,
A. Specovius
,
S. Spencer
,
Ł. Stawarz
,
R. Steenkamp
,
S. Steinmassl
,
C. Steppa
,
I. Sushch
,
H. Suzuki
,
T. Takahashi
,
T. Tanaka
,
C. Thorpe-Morgan
,
M. Tluczykont
,
L. Tomankova
,
N. Tsuji
,
Y. Uchiyama
,
C. van Eldik
,
B. van Soelen
,
M. Vecchi
,
J. Veh
,
C. Venter
,
J. Vink
,
S.J. Wagner
,
R. White
,
A. Wierzcholska
,
Yu Wun Wong
,
A. Yusafzai
,
M. Zacharias
(4)
,
R. Zanin
,
D. Zargaryan
,
A.A. Zdziarski
,
A. Zech
(4)
,
S.J. Zhu
,
S. Zouari
(3)
,
N. Żywucka
,
A. Acharyya
,
C.B. Adams
,
P. Batista
,
W. Benbow
,
M. Capasso
,
J.L. Christiansen
,
A.J. Chromey
,
M. Errando
,
A. Falcone
,
Q. Feng
,
J.P. Finley
,
G.M. Foote
,
L. Fortson
,
A. Furniss
,
A. Gent
,
W.F. Hanlon
,
O. Hervet
,
J. Holder
,
B. Hona
,
T.B. Humensky
,
W. Jin
,
P. Kaaret
,
M. Kertzman
,
M. Kherlakian
,
T.K. Kleiner
,
S. Kumar
,
M.J. Lang
,
M. Lundy
,
G. Maier
,
C.E. Mcgrath
,
J. Millis
,
P. Moriarty
,
R. Mukherjee
,
S. O'Brien
,
R.A. Ong
,
N. Park
,
S.R. Patel
,
K. Pfrang
,
M. Pohl
,
E. Pueschel
,
J. Quinn
,
K. Ragan
,
P.T. Reynolds
,
D. Ribeiro
,
E. Roache
,
J.L. Ryan
,
I. Sadeh
,
L. Saha
,
M. Santander
,
G.H. Sembroski
,
R. Shang
,
M. Splettstoesser
,
D. Tak
,
J.V. Tucci
,
A. Weinstein
,
D.A. Williams
,
T.J. Williamson
,
V. Bosch-Ramon
,
C. Celma
,
M. Linares
,
D.M. Russell
,
G. Sala
1
CPPM -
Centre de Physique des Particules de Marseille
2 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
3 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
4 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
5 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
6 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
7 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
8 LP2I - Bordeaux - Laboratoire de Physique des Deux Infinis Bordeaux
9 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
2 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
3 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
4 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
5 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
6 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
7 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
8 LP2I - Bordeaux - Laboratoire de Physique des Deux Infinis Bordeaux
9 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
H. Abe
- Fonction : Auteur
S. Abe
- Fonction : Auteur
V.A. Acciari
- Fonction : Auteur
T. Aniello
- Fonction : Auteur
S. Ansoldi
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L.A. Antonelli
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A. Arbet Engels
- Fonction : Auteur
C. Arcaro
- Fonction : Auteur
M. Artero
- Fonction : Auteur
K. Asano
- Fonction : Auteur
D. Baack
- Fonction : Auteur
A. Babić
- Fonction : Auteur
A. Baquero
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U. Barres de Almeida
- Fonction : Auteur
J.A. Barrio
- Fonction : Auteur
I. Batković
- Fonction : Auteur
J. Baxter
- Fonction : Auteur
J. Becerra González
- Fonction : Auteur
W. Bednarek
- Fonction : Auteur
E. Bernardini
- Fonction : Auteur
M. Bernardos
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A. Berti
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J. Besenrieder
- Fonction : Auteur
W. Bhattacharyya
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C. Bigongiari
- Fonction : Auteur
A. Biland
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O. Blanch
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G. Bonnoli
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Ž. Bošnjak
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I. Burelli
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G. Busetto
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R. Carosi
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M. Carretero-Castrillo
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G. Ceribella
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Y. Chai
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A. Chilingarian
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S. Cikota
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E. Colombo
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J.L. Contreras
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J. Cortina
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S. Covino
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G. d'Amico
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V. d'Elia
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P. da Vela
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F. Dazzi
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A. de Angelis
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B. de Lotto
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A. del Popolo
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M. Delfino
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J. Delgado
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C. Delgado Mendez
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D. Depaoli
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L. Di Venere
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D. Dominis Prester
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A. Donini
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D. Dorner
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M. Doro
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D. Elsaesser
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G. Emery
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V. Fallah Ramazani
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L. Fariña
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A. Fattorini
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L. Font
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C. Fruck
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S. Fukami
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Y. Fukazawa
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R.J. García López
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M. Garczarczyk
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S. Gasparyan
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M. Gaug
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J.G. Giesbrecht Paiva
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N. Giglietto
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P. Gliwny
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D. Green
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D. Hadasch
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L. Heckmann
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J. Hoang
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D. Hrupec
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R. Imazawa
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F.G. Saturni
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J. Sitarek
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V. Sliusar
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M. Strzys
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V. Barbosa Martins
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R. Batzofin
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Y. Becherini
- Fonction : Auteur
- PersonId : 932592
- ORCID : 0000-0002-2115-2930
- IdRef : 25614138X
D. Berge
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K. Bernlöhr
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T. Bulik
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T. Bylund
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S. Ghafourizadeh
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P. Goswami
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J.A. Hinton
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M. Hörbe
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C. Hoischen
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T.L. Holch
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M. Holler
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D. Horns
- Fonction : Auteur
Zhiqiu Huang
- Fonction : Auteur
M. Jamrozy
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F. Jankowsky
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V. Joshi
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I. Jung-Richardt
- Fonction : Auteur
E. Kasai
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K. Katarzyński
- Fonction : Auteur
U. Katz
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W. Kluźniak
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Nu. Komin
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R.G. Lang
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M. Lemoine-Goumard
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1416454
- IdHAL : marianne-lemoine-goumard
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F. Leuschner
- Fonction : Auteur
T. Lohse
- Fonction : Auteur
I. Lypova
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J. Mackey
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D. Malyshev
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D. Malyshev
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G. Sala
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Résumé
MAXI J1820+070 is a low-mass X-ray binary with a black hole as a compact object. This binary underwent an exceptionally bright X-ray outburst from March to October 2018, showing evidence of a non-thermal particle population through its radio emission during this whole period. The combined results of 59.5 hours of observations of the MAXI J1820+070 outburst with the H.E.S.S., MAGIC and VERITAS experiments at energies above 200 GeV are presented, together with Fermi-LAT data between 0.1 and 500 GeV, and multiwavelength observations from radio to X-rays. Gamma-ray emission is not detected from MAXI J1820+070, but the obtained upper limits and the multiwavelength data allow us to put meaningful constraints on the source properties under reasonable assumptions regarding the non-thermal particle population and the jet synchrotron spectrum. In particular, it is possible to show that, if a high-energy gamma-ray emitting region is present during the hard state of the source, its predicted flux should be at most a factor of 20 below the obtained Fermi-LAT upper limits, and closer to them for magnetic fields significantly below equipartition. During the state transitions, under the plausible assumption that electrons are accelerated up to ~ 500 GeV, the multiwavelength data and the gamma-ray upper limits lead consistently to the conclusion that a potential high-energy and very-high-energy gamma-ray emitting region should be located at a distance from the black hole ranging between 10^11 and 10^13 cm. Similar outbursts from low-mass X-ray binaries might be detectable in the near future with upcoming instruments such as CTA.
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