FERMI LARGE AREA TELESCOPE OBSERVATIONS OF THE SUPERNOVA REMNANT G8.7-0.1 - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue The Astrophysical Journal Année : 2012

FERMI LARGE AREA TELESCOPE OBSERVATIONS OF THE SUPERNOVA REMNANT G8.7-0.1

Marco Ajello , A. Allafort , Luca Baldini , Jean Ballet (1) , Guido Barbiellini , D. Bastieri , K. Bechtol , R. Bellazzini , B. Berenji , R. D. Blandford , E. D. Bloom , E. Bonamente , A. W. Borgland , J. Bregeon , M. Brigida , Pascal Bruel (2) , R. Buehler , S. Buson , G. A. Caliandro , R. A. Cameron , P. A. Caraveo , J. M. Casandjian (1) , C. Cecchi , E. Charles , A. Chekhtman , S. Ciprini , R. Claus , J. Cohen-Tanugi (3) , S. Cutini , A. de Angelis , F. de Palma , C. D. Dermer , E. Do Couto E Silva , P. S. Drell , A. Drlica-Wagner , R. Dubois , C. Favuzzi , S. J. Fegan (2) , E. C. Ferrara , W. B. Focke , M. Frailis , Y. Fukazawa , Y. Fukui , P. Fusco , F. Gargano , D. Gasparrini , S. Germani , N. Giglietto , P. Giommi , F. Giordano , M. Giroletti , T. Glanzman , G. Godfrey , J. E. Grove , S. Guiriec , D. Hadasch , Y. Hanabata , A. K. Harding , K. Hayashi , E. Hays , R. Itoh , G. Jóhannesson , A. S. Johnson , T. Kamae , H. Katagiri , J. Kataoka , Jürgen Knödlseder (4) , H. Kubo , M. Kuss , J. Lande , L. Latronico , S.-H. Lee , A. M. Lionetto , F. Longo , F. Loparco , M. N. Lovellette , P. Lubrano , M. N. Mazziotta , J. Mehault (3) , P. F. Michelson , T. Mizuno , A. A. Moiseev , C. Monte , M. E. Monzani , A. Morselli , I. V. Moskalenko , S. Murgia , T. Nakamori , M. Naumann-Godo (1) , S. Nishino , P. L. Nolan , J. P. Norris , E. Nuss (3) , M. Ohno , T. Ohsugi , A. Okumura , N. Omodei , E. Orlando , J. F. Ormes , D. Paneque , D. Parent , V. Pelassa (3) , M. Pesce-Rollins , M. Pierbattista (1) , F. Piron (3) , T.A. Porter , S. Rainò , R. Rando , A. Reimer , O. Reimer , T. Reposeur (5) , M. Roth , H. F.-W. Sadrozinski , C. Sgrò , E. J. Siskind , P. D. Smith , G. Spandre , P. Spinelli , D. J. Suson , H. Tajima , H. Takahashi , T. Tanaka , J. G. Thayer , J. B. Thayer , L. Tibaldo , O. Tibolla , D. F. Torres , G. Tosti , A. Tramacere , E. Troja , Y. Uchiyama , T. Uehara , T. L. Usher , J. Vandenbroucke , A. van Etten , V. Vasileiou (3) , G. Vianello , N. Vilchez (4) , V. Vitale , A. P. Waite , P. Wang , B. L. Winer , K. S. Wood , H. Yamamoto , R. Yamazaki , Z. Yang , H. Yasuda , M. Ziegler , S. Zimmer
Marco Ajello
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A. Allafort
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Luca Baldini
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Guido Barbiellini
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D. Bastieri
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H. Yasuda
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M. Ziegler
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S. Zimmer
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Résumé

We present a detailed analysis of the GeV gamma-ray emission toward the supernova remnant (SNR) G8.7-0.1 with the Large Area Telescope (LAT) on board the Fermi Gamma-ray Space Telescope. An investigation of the relationship between G8.7-0.1 and the TeV unidentified source HESS J1804-216 provides us with an important clue on diffusion process of cosmic rays if particle acceleration operates in the SNR. The GeV gamma-ray emission is extended with most of the emission in positional coincidence with the SNR G8.7-0.1 and a lesser part located outside the western boundary of G8.7-0.1. The region of the gamma-ray emission overlaps spatially connected molecular clouds, implying a physical connection for the gamma-ray structure. The total gamma-ray spectrum measured with LAT from 200 MeV-100 GeV can be described by a broken power-law function with a break of 2.4 ± 0.6 (stat) ± 1.2 (sys) GeV, and photon indices of 2.10 ± 0.06 (stat) ± 0.10 (sys) below the break and 2.70 ± 0.12 (stat) ± 0.14 (sys) above the break. Given the spatial association among the gamma rays, the radio emission of G8.7-0.1, and the molecular clouds, the decay of π0s produced by particles accelerated in the SNR and hitting the molecular clouds naturally explains the GeV gamma-ray spectrum. We also find that the GeV morphology is not well represented by the TeV emission from HESS J1804-216 and that the spectrum in the GeV band is not consistent with the extrapolation of the TeV gamma-ray spectrum. The spectral index of the TeV emission is consistent with the particle spectral index predicted by a theory that assumes energy-dependent diffusion of particles accelerated in an SNR. We discuss the possibility that the TeV spectrum originates from the interaction of particles accelerated in G8.7-0.1 with molecular clouds, and we constrain the diffusion coefficient of the particles.

Dates et versions

in2p3-00664467 , version 1 (27-02-2012)

Identifiants

Citer

Marco Ajello, A. Allafort, Luca Baldini, Jean Ballet, Guido Barbiellini, et al.. FERMI LARGE AREA TELESCOPE OBSERVATIONS OF THE SUPERNOVA REMNANT G8.7-0.1. The Astrophysical Journal, 2012, 744, pp.80. ⟨10.1088/0004-637X/744/1/80⟩. ⟨in2p3-00664467⟩
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