A search for very high-energy flares from the microquasars GRS 1915+105, Circinus X-1, and V4641 Sgr using contemporaneous H.E.S.S. and RXTE observations

H. Abdallah; P. Aubert; J. Chevalier; A. Fiasson; F. Krayzel; G. Lamanna; J.P. Lees; G. Maurin; S. Rosier-Lees; D.A. Sanchez; T. Vuillaume; J. Bolmont; M. Cerruti; R. Chalme-Calvet; M. Chétien; A. Jacholkowska; D. Kerszberg; Michel Kieffer; J.-P. Lenain; C. Perennes; M. Settimo; J.-P. Tavernet; P. Vincent; J. Bregeon; R.C.G. Chaves; J. Devin; Y.A. Gallant; Alexandre Marcowith; M. Padovani; Matthieu Renaud; George Vasileiadis; J. Carr; J.-P. Ernenwein; J. Niemiec; C. Trichard; F. Brun; B. Condon; M.-H. Grondin; H. Laffon; M. Lemoine-Goumard; B. Degrange; S. Fegan; G. Fontaine; B. Giebels; M. Holler; C. Mariaud; M. De Naurois; D. Zaborov; F. Zefi; A. Djannati-Ataï; S. Gabici; L. Jouvin; B. Khélifi; A. Lemière; S. Pita; M. Punch; T. Tavernier; R. Terrier; M. Arrieta; Catherine Boisson; Olivier Hervet; Julien Lefaucheur; Cameron Rulten; Hélène Sol; Andreas Zech

doi:10.1051/0004-6361/201527773

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A search for very high-energy flares from the microquasars GRS 1915+105, Circinus X-1, and V4641 Sgr using contemporaneous H.E.S.S. and RXTE observations

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A search for very high-energy flares from the microquasars GRS 1915+105, Circinus X-1, and V4641 Sgr using contemporaneous H.E.S.S. and RXTE observations

H. Abdallah, P. Aubert, J. Chevalier, A. Fiasson, F. Krayzel, G. Lamanna, J.P. Lees, G. Maurin, S. Rosier-Lees, D.A. Sanchez, …

Astronomy & Astrophysics - A&A, Vol.612

2018

DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/201527773

Abstract

Microquasars are potential γ-ray emitters. Indications of transient episodes of γ-ray emission were recently reported in at least two systems: Cyg X-1 and Cyg X-3. The identification of additional γ-ray-emitting microquasars is required to better understand how γ-ray emission can be produced in these systems. Theoretical models have predicted very high-energy (VHE) γ-ray emission from microquasars during periods of transient outburst. Observations reported herein were undertaken with the objective of observing a broadband flaring event in the γ-ray and X-ray bands. Contemporaneous observations of three microquasars, GRS 1915+105, Circinus X-1, and V4641 Sgr, were obtained using the High Energy Spectroscopic System (H.E.S.S.) telescope array and the Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) satellite. X-ray analyses for each microquasar were performed and VHE γ-ray upper limits from contemporaneous H.E.S.S. observations were derived. No significant γ-ray signal has been detected in any of the three systems. The integral γ-ray photon flux at the observational epochs is constrained to be I(>560 GeV)<7.3×10−13 cm−2 s−1, I(>560 GeV)<1.2×10−12 cm−2 s−1, and I(>240 GeV)<4.5×10−12 cm−2 s−1 for GRS 1915+105, Circinus X-1, and V4641 Sgr, respectively. The γ-ray upper limits obtained using H.E.S.S. are examined in the context of previous Cherenkov telescope observations of microquasars. The effect of intrinsic absorption is modelled for each target and found to have negligible impact on the flux of escaping γ-rays. When combined with the X-ray behaviour observed using RXTE, the derived results indicate that if detectable VHE γ-ray emission from microquasars is commonplace, then it is likely to be highly transient.

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Title: A search for very high-energy flares from the microquasars GRS 1915+105, Circinus X-1, and V4641 Sgr using contemporaneous H.E.S.S. and RXTE observations
Creators - without role: H. Abdallah
P. Aubert - Université Savoie Mont Blanc
J. Chevalier - Université Savoie Mont Blanc
A. Fiasson - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
F. Krayzel - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
G. Lamanna - Université Savoie Mont Blanc
J.P. Lees - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
G. Maurin - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
S. Rosier-Lees - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules
D.A. Sanchez - Centre National de la Recherche Scientifique
T. Vuillaume - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
J. Bolmont - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
M. Cerruti - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
R. Chalme-Calvet - Sorbonne Université
M. Chétien - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
A. Jacholkowska - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
D. Kerszberg - Université Paris Cité
Michel Kieffer - Sorbonne Université
J.-P. Lenain - Université Paris Cité
C. Perennes - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
M. Settimo - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
J.-P. Tavernet - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
P. Vincent - Centre National de la Recherche Scientifique
J. Bregeon - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
R.C.G. Chaves - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
J. Devin - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Y.A. Gallant - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Alexandre Marcowith - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
M. Padovani - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Matthieu Renaud - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
George Vasileiadis - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
J. Carr - Aix-Marseille Université
J.-P. Ernenwein - Aix-Marseille Université
J. Niemiec - Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences
C. Trichard - Université Savoie Mont Blanc
F. Brun - Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers
B. Condon - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules
M.-H. Grondin - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules
H. Laffon - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
M. Lemoine-Goumard - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules
B. Degrange - École Polytechnique
S. Fegan - École Polytechnique
G. Fontaine - Laboratoire Leprince-Ringuet
B. Giebels - Laboratoire Leprince-Ringuet
M. Holler - École Polytechnique
C. Mariaud - Laboratoire Leprince-Ringuet
M. De Naurois - Laboratoire Leprince-Ringuet
D. Zaborov - École Polytechnique
F. Zefi - École Polytechnique
A. Djannati-Ataï - AstroParticule et Cosmologie
S. Gabici - Université Paris Cité
L. Jouvin - Délégation Paris 7
B. Khélifi - Sorbonne Paris Cité
A. Lemière - Centre National de la Recherche Scientifique
S. Pita - Délégation Paris 7
M. Punch - Délégation Paris 7
T. Tavernier - Délégation Paris 7
R. Terrier - Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives
M. Arrieta - Université Paris Cité
Catherine Boisson - Délégation Paris 7
Olivier Hervet - Université Paris Cité
Julien Lefaucheur - Délégation Paris 7
Cameron Rulten - Université Paris Cité
Hélène Sol - Délégation Paris 7
Andreas Zech - Délégation Paris 7
Publication Details: Astronomy & Astrophysics - A&A, Vol.612
Identifiers: 9940304409311
Academic Unit: Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Language: English
Resource Type: Journal article
Local Fields: in2p3-01346019