Population study of Galactic supernova remnants at very high γ-ray energies with H.E.S.S.

H. Abdalla; A. Abramowski; F. Aharonian; F. Ait Benkhali; E.O. Angüner; M. Arakawa; M. Arrieta; P. Aubert; M. Backes; A. Balzer; M. Barnard; Y. Becherini; J. Becker Tjus; D. Berge; S. Bernhard; K. Bernlöhr; R. Blackwell; M. Böttcher; C. Boisson; J. Bolmont; S. Bonnefoy; P. Bordas; J. Bregeon; F. Brun; P. Brun; M. Bryan; M. Büchele; T. Bulik; M. Capasso; S. Caroff; A. Carosi; S. Casanova; M. Cerruti; N. Chakraborty; R.C.G. Chaves; A. Chen; J. Chevalier; S. Colafrancesco; B. Condon; J. Conrad; I.D. Davids; J. Decock; C. Deil; J. Devin; P. Dewilt; L. Dirson; A. Djannati-Ataï; A. Donath; L.O'C. Drury; K. Dutson; J. Dyks; T. Edwards; K. Egberts; G. Emery; J.-P. Ernenwein; S. Eschbach; C. Farnier; S. Fegan; M.V. Fernandes; D. Fernandez; A. Fiasson; G. Fontaine; S. Funk; M. Füssling; S. Gabici; Y.A. Gallant; T. Garrigoux; F. Gaté; G. Giavitto; B. Giebels; D. Glawion; J.F. Glicenstein; D. Gottschall; M.-H. Grondin; J. Hahn; M. Haupt; J. Hawkes; G. Heinzelmann; G. Henri; G. Hermann; J.A. Hinton; W. Hofmann; C. Hoischen; T.L. Holch; M. Holler; D. Horns; A. Ivascenko; H. Iwasaki; A. Jacholkowska; M. Jamrozy; D. Jankowsky; F. Jankowsky; M. Jingo; L. Jouvin; I. Jung-Richardt; M.A. Kastendieck; K. Katarzyński; M. Katsuragawa; U. Katz; D. Kerszberg; D. Khangulyan; B. Khélifi; J. King; S. Klepser; D. Klochkov; W. Kluźniak; Nu. Komin; K. Kosack; S. Krakau; M. Kraus; P.P. Krüger; H. Laffon; G. Lamanna; J. Lau; J.-P. Lees; J. Lefaucheur; A. Lemière; M. Lemoine-Goumard; J.-P. Lenain; E. Leser; T. Lohse; M. Lorentz; R. Liu; R. López-Coto; I. Lypova; D. Malyshev; V. Marandon; Alexandre Marcowith; C. Mariaud; R. Marx; G. Maurin; N. Maxted; M. Mayer; P.J. Meintjes; M. Meyer; A.M.W. Mitchell; R. Moderski; M. Mohamed; L. Mohrmann; K. Morå; E. Moulin; T. Murach; S. Nakashima; M. de Naurois; H. Ndiyavala; F. Niederwanger; J. Niemiec; L. Oakes; P. O'Brien; H. Odaka; S. Ohm; M. Ostrowski; I. Oya; M. Padovani; M. Panter; R.D. Parsons; N.W. Pekeur; G. Pelletier; C. Perennes; P.-O. Petrucci; B. Peyaud; Q. Piel; S. Pita; V. Poireau; H. Poon; D. Prokhorov; H. Prokoph; G. Pühlhofer; M. Punch; A. Quirrenbach; S. Raab; R. Rauth; A. Reimer; O. Reimer; Matthieu Renaud; R. de Los Reyes; F. Rieger; L. Rinchiuso; C. Romoli; G. Rowell; B. Rudak; C.B. Rulten; S. Safi-Harb; V. Sahakian; S. Saito; D.A. Sanchez; A. Santangelo; M. Sasaki; R. Schlickeiser; F. Schüssler; A. Schulz; U. Schwanke; S. Schwemmer; M. Seglar-Arroyo; M. Settimo; A.S. Seyffert; N. Shafi; I. Shilon; K. Shiningayamwe; R. Simoni; H. Sol; F. Spanier; M. Spir-Jacob; L. Stawarz; R. Steenkamp; C. Stegmann; C. Steppa; I. Sushch; T. Takahashi; J.-P. Tavernet; T. Tavernier; A.M. Taylor; R. Terrier; L. Tibaldo; D. Tiziani; M. Tluczykont; C. Trichard; M. Tsirou; N. Tsuji; R. Tuffs; Y. Uchiyama; D.J. van Der Walt; C. van Eldik; C. van Rensburg; B. van Soelen; George Vasileiadis; J. Veh; C. Venter; A. Viana; P. Vincent; J. Vink; F. Voisin; H.J. Völk; T. Vuillaume; Z. Wadiasingh; S.J. Wagner; P. Wagner; R.M. Wagner; R. White; A. Wierzcholska; P. Willmann; A. Wörnlein; D. Wouters; R. Yang; D. Zaborov; M. Zacharias; R. Zanin; A.A. Zdziarski; A. Zech; F. Zefi; A. Ziegler; J. Zorn; N. Żywucka

doi:10.1051/0004-6361/201732125

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Population study of Galactic supernova remnants at very high γ-ray energies with H.E.S.S.

Article de revue

Open Access

Avec comité de lecture

Population study of Galactic supernova remnants at very high γ-ray energies with H.E.S.S.

H. Abdalla, A. Abramowski, F. Aharonian, F. Ait Benkhali, E.O. Angüner, M. Arakawa, M. Arrieta, P. Aubert, M. Backes, A. Balzer, …

Astronomy & Astrophysics - A&A, Vol.612

2018

DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/201732125

Résumé

shell model

luminosity

electron

radio wave

gamma rays: general

density

cosmic radiation: spectrum

cosmic radiation: acceleration

magnetic field

supernova

HESS

gamma ray: VHE

energy: high

cosmic radiation: galaxy

flux: upper limit

ISM: supernova remnants

Shell-type supernova remnants (SNRs) are considered prime candidates for the acceleration of Galactic cosmic rays (CRs) up to the knee of the CR spectrum at E ≈ 3 × 1015 eV. Our Milky Way galaxy hosts more than 350 SNRs discovered at radio wavelengths and at high energies, of which 220 fall into the H.E.S.S. Galactic Plane Survey (HGPS) region. Of those, only 50 SNRs are coincident with a H.E.S.S source and in 8 cases the very high-energy (VHE) emission is firmly identified as an SNR. The H.E.S.S. GPS provides us with a legacy for SNR population study in VHE γ-rays and we use this rich data set to extract VHE flux upper limits from all undetected SNRs. Overall, the derived flux upper limits are not in contradiction with the canonical CR paradigm. Assuming this paradigm holds true, we can constrain typical ambient density values around shell-type SNRs to n ≤ 7 cm−3 and electron-to-proton energy fractions above 10 TeV to ϵep ≤ 5 × 10−3. Furthermore, comparisons of VHE with radio luminosities in non-interacting SNRs reveal a behaviour that is in agreement with the theory of magnetic field amplification at shell-type SNRs.Key words: gamma rays: general / ISM: supernova remnants

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Détails

Titre: Population study of Galactic supernova remnants at very high γ-ray energies with H.E.S.S.
Créateurs - sans rôle: H. Abdalla
A. Abramowski
F. Aharonian
F. Ait Benkhali
E.O. Angüner
M. Arakawa
M. Arrieta - Laboratoire Univers et Théories
P. Aubert - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
M. Backes
A. Balzer
M. Barnard
Y. Becherini
J. Becker Tjus
D. Berge
S. Bernhard
K. Bernlöhr
R. Blackwell
M. Böttcher
C. Boisson - Laboratoire Univers et Théories
J. Bolmont - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
S. Bonnefoy
P. Bordas
J. Bregeon - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
F. Brun - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
P. Brun - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
M. Bryan
M. Büchele
T. Bulik
M. Capasso
S. Caroff - Laboratoire Leprince-Ringuet
A. Carosi - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
S. Casanova
M. Cerruti - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
N. Chakraborty
R.C.G. Chaves - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
A. Chen
J. Chevalier - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
S. Colafrancesco
B. Condon - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
J. Conrad
I.D. Davids
J. Decock - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
C. Deil
J. Devin - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
P. Dewilt
L. Dirson
A. Djannati-Ataï - AstroParticule et Cosmologie
A. Donath
L.O'C. Drury
K. Dutson
J. Dyks
T. Edwards
K. Egberts
G. Emery - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
J.-P. Ernenwein - Centre de physique des particules de Marseille
S. Eschbach
C. Farnier
S. Fegan - Laboratoire Leprince-Ringuet
M.V. Fernandes
D. Fernandez - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
A. Fiasson - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
G. Fontaine - Laboratoire Leprince-Ringuet
S. Funk
M. Füssling
S. Gabici - AstroParticule et Cosmologie
Y.A. Gallant - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
T. Garrigoux
F. Gaté - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
G. Giavitto
B. Giebels - Laboratoire Leprince-Ringuet
D. Glawion
J.F. Glicenstein - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
D. Gottschall
M.-H. Grondin - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
J. Hahn
M. Haupt
J. Hawkes
G. Heinzelmann
G. Henri - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
G. Hermann
J.A. Hinton
W. Hofmann
C. Hoischen
T.L. Holch
M. Holler
D. Horns
A. Ivascenko
H. Iwasaki
A. Jacholkowska - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
M. Jamrozy
D. Jankowsky
F. Jankowsky
M. Jingo
L. Jouvin - AstroParticule et Cosmologie
I. Jung-Richardt
M.A. Kastendieck
K. Katarzyński
M. Katsuragawa
U. Katz
D. Kerszberg - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
D. Khangulyan
B. Khélifi - AstroParticule et Cosmologie
J. King
S. Klepser
D. Klochkov
W. Kluźniak
Nu. Komin
K. Kosack - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
S. Krakau
M. Kraus
P.P. Krüger
H. Laffon - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
G. Lamanna - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
J. Lau
J.-P. Lees - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
J. Lefaucheur - Laboratoire Univers et Théories
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
E. Leser
T. Lohse
M. Lorentz - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
R. Liu
R. López-Coto
I. Lypova
D. Malyshev
V. Marandon
Alexandre Marcowith - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
C. Mariaud - Laboratoire Leprince-Ringuet
R. Marx
G. Maurin - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
N. Maxted
M. Mayer
P.J. Meintjes
M. Meyer
A.M.W. Mitchell
R. Moderski
M. Mohamed
L. Mohrmann
K. Morå
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H. Ndiyavala
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H. Prokoph
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F. Zefi - Laboratoire Leprince-Ringuet
A. Ziegler
J. Zorn
N. Żywucka
Détails de publication: Astronomy & Astrophysics - A&A, Vol.612
Identifiants: 99150394809311
Unité académique: Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Langue: English
Type de ressource: Journal article
Champs locaux: hal-01724846