An extreme particle accelerator in the Galactic plane: HESS J1826−130

H. Abdalla; R. Adam; F. Aharonian; F. Ait Benkhali; E.O. Angüner; C. Arcaro; C. Armand; T. Armstrong; H. Ashkar; M. Backes; V. Baghmanyan; V. Barbosa Martins; A. Barnacka; M. Barnard; Y. Becherini; D. Berge; K. Bernlöhr; B. Bi; M. Böttcher; C. Boisson; J. Bolmont; M. de Bony de Lavergne; P. Bordas; M. Breuhaus; F. Brun; P. Brun; M. Bryan; M. Büchele; T. Bulik; T. Bylund; S. Caroff; A. Carosi; S. Casanova; T. Chand; S. Chandra; A. Chen; G. Cotter; M. Curyło; J. Damascene Mbarubucyeye; I. Davids; J. Davies; C. Deil; J. Devin; P. Dewilt; L. Dirson; A. Djannati-Ataï; A. Dmytriiev; A. Donath; V. Doroshenko; C. Duffy; J. Dyks; K. Egberts; F. Eichhorn; S. Einecke; G. Emery; J.-P. Ernenwein; K. Feijen; S. Fegan; A. Fiasson; G. Fichet de Clairfontaine; G. Fontaine; S. Funk; M. Füssling; S. Gabici; Y. Gallant; G. Giavitto; L. Giunti; D. Glawion; J. Glicenstein; D. Gottschall; M.-H. Grondin; J. Hahn; M. Haupt; G. Hermann; J. Hinton; W. Hofmann; C. Hoischen; T. Holch; M. Holler; M. Hörbe; D. Horns; D. Huber; M. Jamrozy; D. Jankowsky; F. Jankowsky; A. Jardin-Blicq; V. Joshi; I. Jung-Richardt; E. Kasai; M. Kastendieck; K. Katarzyński; U. Katz; D. Khangulyan; B. Khélifi; S. Klepser; W. Kluźniak; Nu. Komin; R. Konno; K. Kosack; D. Kostunin; M. Kreter; G. Lamanna; A. Lemière; M. Lemoine-Goumard; J.-P. Lenain; C. Levy; T. Lohse; I. Lypova; J. Mackey; J. Majumdar; D. Malyshev; V. Marandon; ¶. Marchegiani; Alexandre Marcowith; A. Mares; G. Martí-Devesa; R. Marx; G. Maurin; P. Meintjes; M. Meyer; A. Mitchell; R. Moderski; M. Mohamed; L. Mohrmann; A. Montanari; C. Moore; P. Morris; E. Moulin; J. Muller; T. Murach; K. Nakashima; A. Nayerhoda; M. de Naurois; H. Ndiyavala; F. Niederwanger; J. Niemiec; L. Oakes; P. O’brien; H. Odaka; S. Ohm; L. Olivera-Nieto; E. de Ona Wilhelmi; M. Ostrowski; I. Oya; M. Panter; S. Panny; R. Parsons; G. Peron; B. Peyaud; Q. Piel; S. Pita; V. Poireau; A. Priyana Noel; D. Prokhorov; H. Prokoph; G. Pühlhofer; M. Punch; A. Quirrenbach; S. Raab; R. Rauth; P. Reichherzer; A. Reimer; O. Reimer; Q. Remy; Matthieu Renaud; F. Rieger; L. Rinchiuso; C. Romoli; G. Rowell; B. Rudak; E. Ruiz-Velasco; V. Sahakian; S. Sailer; D. Sanchez; A. Santangelo; M. Sasaki; M. Scalici; F. Schüssler; H. Schutte; U. Schwanke; S. Schwemmer; M. Seglar-Arroyo; M. Senniappan; A. Seyffert; N. Shafi; K. Shiningayamwe; R. Simoni; A. Sinha; H. Sol; A. Specovius; S. Spencer; M. Spir-Jacob; Ł. Stawarz; L. Sun; R. Steenkamp; C. Stegmann; S. Steinmassl; C. Steppa; T. Takahashi; T. Tavernier; A. Taylor; R. Terrier; D. Tiziani; M. Tluczykont; L. Tomankova; C. Trichard; M. Tsirou; R. Tuffs; Y. Uchiyama; D. van Der Walt; C. van Eldik; C. van Rensburg; B. van Soelen; George Vasileiadis; J. Veh; C. Venter; P. Vincent; J. Vink; H. Völk; T. Vuillaume; Z. Wadiasingh; S. Wagner; J. Watson; F. Werner; R. White; A. Wierzcholska; Yu Wun Wong; A. Yusafzai; M. Zacharias; R. Zanin; D. Zargaryan; A. Zdziarski; A. Zech; S. Zhu; A. Ziegler; J. Zorn; S. Zouari; N. Żywucka

doi:10.1051/0004-6361/202038851

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An extreme particle accelerator in the Galactic plane: HESS J1826−130

Article de revue

Open Access

Avec comité de lecture

An extreme particle accelerator in the Galactic plane: HESS J1826−130

H. Abdalla, R. Adam, F. Aharonian, F. Ait Benkhali, E.O. Angüner, C. Arcaro, C. Armand, T. Armstrong, H. Ashkar, M. Backes, …

Astronomy & Astrophysics - A&A, Vol.644

12/2020

DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202038851

Résumé

gamma rays: ISM

gamma rays: general

ISM: clouds

ISM: supernova remnants

cosmic rays

clouds -ISM

HESS J1826−130 -ISM

individual objects

observations -gamma rays

general -gamma rays

Gamma rays

The unidentified very-high-energy (VHE; E > 0.1 TeV) γ -ray source, HESS J1826−130, was discovered with the High Energy Stereoscopic System (HESS) in the Galactic plane. The analysis of 215 h of HESS data has revealed a steady γ -ray flux from HESS J1826−130, which appears extended with a half-width of 0.21° ± 0.02 stat ° ± 0.05 sys °. The source spectrum is best fit with either a power-law function with a spectral index Γ = 1.78 ± 0.10 stat ± 0.20 sys and an exponential cut-off at 15.2 −3.2 +5.5 TeV, or a broken power-law with Γ 1 = 1.96 ± 0.06 stat ± 0.20 sys , Γ 2 = 3.59 ± 0.69 stat ± 0.20 sys for energies below and above E br = 11.2 ± 2.7 TeV, respectively. The VHE flux from HESS J1826−130 is contaminated by the extended emission of the bright, nearby pulsar wind nebula, HESS J1825−137, particularly at the low end of the energy spectrum. Leptonic scenarios for the origin of HESS J1826−130 VHE emission related to PSR J1826−1256 are confronted by our spectral and morphological analysis. In a hadronic framework, taking into account the properties of dense gas regions surrounding HESS J1826−130, the source spectrum would imply an astrophysical object capable of accelerating the parent particle population up to ≳200 TeV. Our results are also discussed in a multiwavelength context, accounting for both the presence of nearby supernova remnants, molecular clouds, and counterparts detected in radio, X-rays, and TeV energies.

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Détails

Titre: An extreme particle accelerator in the Galactic plane: HESS J1826−130
Créateurs - sans rôle: H. Abdalla - North-West University
R. Adam - Centre National de la Recherche Scientifique
F. Aharonian - Dublin Institute For Advanced Studies
F. Ait Benkhali
E.O. Angüner - Aix-Marseille Université
C. Arcaro - North-West University
C. Armand - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
T. Armstrong - University of Oxford
H. Ashkar - Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers
M. Backes - University of Namibia
V. Baghmanyan - Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences
V. Barbosa Martins
A. Barnacka - Jagiellonian University
M. Barnard - North-West University
Y. Becherini - Linnaeus University
D. Berge
K. Bernlöhr - Max Planck Institute for Nuclear Physics
B. Bi - University of Tübingen
M. Böttcher - North-West University
C. Boisson - Centre National de la Recherche Scientifique
J. Bolmont - Sorbonne Université
M. de Bony de Lavergne - Centre National de la Recherche Scientifique
P. Bordas - Universitat de Barcelona
M. Breuhaus - Max Planck Institute for Nuclear Physics
F. Brun - Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives
P. Brun - Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers
M. Bryan - University of Amsterdam
M. Büchele - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
T. Bulik - University of Warsaw
T. Bylund - Linnaeus University
S. Caroff - Centre National de la Recherche Scientifique
A. Carosi - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
S. Casanova - Max Planck Institute for Nuclear Physics
T. Chand - North-West University
S. Chandra - North-West University
A. Chen - University of the Witwatersrand
G. Cotter - University of Oxford
M. Curyło - University of Warsaw
J. Damascene Mbarubucyeye
I. Davids - University of Namibia
J. Davies - University of Oxford
C. Deil - Max Planck Institute for Nuclear Physics
J. Devin - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
P. Dewilt - The University of Adelaide
L. Dirson - Universität Hamburg
A. Djannati-Ataï - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
A. Dmytriiev - Université Paris Sciences et Lettres
A. Donath - Max Planck Institute for Nuclear Physics
V. Doroshenko - University of Tübingen
C. Duffy - University of Leicester
J. Dyks - Polish Academy of Sciences
K. Egberts - University of Potsdam
F. Eichhorn - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
S. Einecke - The University of Adelaide
G. Emery - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
J.-P. Ernenwein - Centre National de la Recherche Scientifique
K. Feijen - The University of Adelaide
S. Fegan - Laboratoire Leprince-Ringuet
A. Fiasson - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
G. Fichet de Clairfontaine - Laboratoire Univers et Théories
G. Fontaine - Laboratoire Leprince-Ringuet
S. Funk - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. Füssling
S. Gabici - Université Paris Cité
Y. Gallant - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
G. Giavitto
L. Giunti - Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers
D. Glawion - Heidelberg University
J. Glicenstein - Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives
D. Gottschall - University of Tübingen
M.-H. Grondin - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
J. Hahn - Max Planck Institute for Nuclear Physics
M. Haupt
G. Hermann - Max Planck Institute for Nuclear Physics
J. Hinton - Max Planck Institute for Nuclear Physics
W. Hofmann - Max Planck Institute for Nuclear Physics
C. Hoischen - University of Potsdam
T. Holch - Humboldt-Universität zu Berlin
M. Holler - Universität Innsbruck
M. Hörbe - University of Oxford
D. Horns - Universität Hamburg
D. Huber - Universität Innsbruck
M. Jamrozy - Jagiellonian University
D. Jankowsky - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
F. Jankowsky - Heidelberg University
A. Jardin-Blicq - Max Planck Institute for Nuclear Physics
V. Joshi - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
I. Jung-Richardt - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
E. Kasai - University of Namibia
M. Kastendieck - Universität Hamburg
K. Katarzyński - Nicolaus Copernicus University
U. Katz - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
D. Khangulyan - Rikkyo University
B. Khélifi - Université Paris Cité
S. Klepser
W. Kluźniak - Nicolaus Copernicus Astronomical Center
Nu. Komin - University of the Witwatersrand
R. Konno
K. Kosack - Université Paris-Saclay
D. Kostunin
M. Kreter
G. Lamanna - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
A. Lemière - AstroParticule et Cosmologie
M. Lemoine-Goumard - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
J.-P. Lenain - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
C. Levy - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
T. Lohse
I. Lypova
J. Mackey
J. Majumdar
D. Malyshev
V. Marandon
¶. Marchegiani
Alexandre Marcowith - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
A. Mares - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
G. Martí-Devesa
R. Marx
G. Maurin - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
P. Meintjes
M. Meyer
A. Mitchell
R. Moderski
M. Mohamed
L. Mohrmann
A. Montanari
C. Moore
P. Morris
E. Moulin
J. Muller - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
T. Murach
K. Nakashima
A. Nayerhoda
M. de Naurois - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
H. Ndiyavala
F. Niederwanger
J. Niemiec
L. Oakes
P. O’brien
H. Odaka
S. Ohm
L. Olivera-Nieto
E. de Ona Wilhelmi
M. Ostrowski
I. Oya
M. Panter
S. Panny
R. Parsons
G. Peron
B. Peyaud
Q. Piel - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
S. Pita - AstroParticule et Cosmologie
V. Poireau - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
A. Priyana Noel
D. Prokhorov
H. Prokoph
G. Pühlhofer
M. Punch - AstroParticule et Cosmologie
A. Quirrenbach
S. Raab
R. Rauth
P. Reichherzer
A. Reimer
O. Reimer
Q. Remy
Matthieu Renaud - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
F. Rieger
L. Rinchiuso
C. Romoli
G. Rowell
B. Rudak
E. Ruiz-Velasco
V. Sahakian
S. Sailer
D. Sanchez - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
A. Santangelo
M. Sasaki
M. Scalici
F. Schüssler
H. Schutte
U. Schwanke
S. Schwemmer
M. Seglar-Arroyo
M. Senniappan
A. Seyffert
N. Shafi
K. Shiningayamwe
R. Simoni
A. Sinha - AstroParticule et Cosmologie
H. Sol - Laboratoire Univers et Théories
A. Specovius
S. Spencer
M. Spir-Jacob - AstroParticule et Cosmologie
Ł. Stawarz
L. Sun
R. Steenkamp
C. Stegmann
S. Steinmassl
C. Steppa
T. Takahashi
T. Tavernier
A. Taylor
R. Terrier - AstroParticule et Cosmologie
D. Tiziani
M. Tluczykont
L. Tomankova
C. Trichard - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
M. Tsirou - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
R. Tuffs
Y. Uchiyama
D. van Der Walt
C. van Eldik
C. van Rensburg
B. van Soelen
George Vasileiadis - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
J. Veh
C. Venter
P. Vincent - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
J. Vink
H. Völk
T. Vuillaume - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
Z. Wadiasingh
S. Wagner
J. Watson
F. Werner
R. White
A. Wierzcholska
Yu Wun Wong
A. Yusafzai
M. Zacharias - Laboratoire Univers et Théories
R. Zanin
D. Zargaryan
A. Zdziarski
A. Zech - Laboratoire Univers et Théories
S. Zhu
A. Ziegler
J. Zorn
S. Zouari - AstroParticule et Cosmologie
N. Żywucka
Détails de publication: Astronomy & Astrophysics - A&A, Vol.644
Identifiants: 99150907809311
Unité académique: Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Langue: English
Type de ressource: Journal article
Champs locaux: hal-03371639