Search for Cosmic-Ray Electron and Positron Anisotropies with Seven Years of Fermi Large Area Telescope Data

S. Abdollahi; M. Ackermann; M. Ajello; A. Albert; W.B. Atwood; L. Baldini; G. Barbiellini; R. Bellazzini; E. Bissaldi; E.D. Bloom; R. Bonino; E. Bottacini; T.J. Brandt; P. Bruel; S. Buson; M. Caragiulo; E. Cavazzuti; A. Chekhtman; S. Ciprini; F. Costanza; A. Cuoco; S. Cutini; F. d'Ammando; F. de Palma; R. Desiante; S.W. Digel; N. Di Lalla; M. Di Mauro; L. Di Venere; B. Donaggio; P.S. Drell; C. Favuzzi; W.B. Focke; Y. Fukazawa; S. Funk; P. Fusco; F. Gargano; D. Gasparrini; N. Giglietto; F. Giordano; M. Giroletti; D. Green; S. Guiriec; A.K. Harding; T. Jogler; G. Jóhannesson; T. Kamae; M. Kuss; S. Larsson; L. Latronico; J. Li; F. Longo; F. Loparco; P. Lubrano; J.D. Magill; D. Malyshev; A. Manfreda; M.N. Mazziotta; M. Meehan; P.F. Michelson; W. Mitthumsiri; T. Mizuno; A.A. Moiseev; M.E. Monzani; A. Morselli; M. Negro; E. Nuss; T. Ohsugi; N. Omodei; D. Paneque; J.S. Perkins; M. Pesce-Rollins; F. Piron; G. Pivato; G. Principe; S. Rainò; R. Rando; M. Razzano; A. Reimer; O. Reimer; C. Sgrò; D. Simone; E.J. Siskind; F. Spada; G. Spandre; P. Spinelli; A.W. Strong; H. Tajima; J.B. Thayer; D.F. Torres; E. Troja; J. Vandenbroucke; G. Zaharijas; S. Zimmer

doi:10.1103/PhysRevLett.118.091103

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Search for Cosmic-Ray Electron and Positron Anisotropies with Seven Years of Fermi Large Area Telescope Data

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Search for Cosmic-Ray Electron and Positron Anisotropies with Seven Years of Fermi Large Area Telescope Data

S. Abdollahi, M. Ackermann, M. Ajello, A. Albert, W.B. Atwood, L. Baldini, G. Barbiellini, R. Bellazzini, E. Bissaldi, E.D. Bloom, …

Physical Review Letters, Vol.118(9)

2017

DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.091103

Abstract

Electron: cosmic radiation

Nisotropy: dipole

Potential: anisotropy

Positron

Signature

GLAST

Upper limit

The Large Area Telescope on board the Fermi Gamma-ray Space Telescope has collected the largest ever sample of high-energy cosmic-ray electron and positron events since the beginning of its operation. Potential anisotropies in the arrival directions of cosmic-ray electrons or positrons could be a signature of the presence of nearby sources. We use almost seven years of data with energies above 42 GeV processed with the Pass 8 reconstruction. The present data sample can probe dipole anisotropies down to a level of 10-3. We take into account systematic effects that could mimic true anisotropies at this level. We present a detailed study of the event selection optimization of the cosmic-ray electrons and positrons to be used for anisotropy searches. Since no significant anisotropies have been detected on any angular scale, we present upper limits on the dipole anisotropy. The present constraints are among the strongest to date probing the presence of nearby young and middle-aged sources.

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Title: Search for Cosmic-Ray Electron and Positron Anisotropies with Seven Years of Fermi Large Area Telescope Data
Creators - without role: S. Abdollahi - Hiroshima University
M. Ackermann - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
M. Ajello - Clemson University
A. Albert - Los Alamos National Laboratory
W.B. Atwood - University of California, Santa Cruz
L. Baldini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
G. Barbiellini - University of Trieste
R. Bellazzini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
E. Bissaldi - Polytechnic University of Bari
E.D. Bloom - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
R. Bonino - University of Turin
E. Bottacini - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
T.J. Brandt - Goddard Space Flight Center
P. Bruel - École Polytechnique
S. Buson - Goddard Space Flight Center
M. Caragiulo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
E. Cavazzuti - Agenzia Spaziale Italiana
A. Chekhtman - George Mason University
S. Ciprini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
F. Costanza - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
A. Cuoco - RWTH Aachen University
S. Cutini - Agenzia Spaziale Italiana
F. d'Ammando - University of Bologna
F. de Palma - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
R. Desiante - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
S.W. Digel - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
N. Di Lalla - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
M. Di Mauro - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
L. Di Venere - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
B. Donaggio - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova
P.S. Drell - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
C. Favuzzi - Polytechnic University of Bari
W.B. Focke - Stanford University
Y. Fukazawa - Hiroshima University
S. Funk - Universitätsklinikum Erlangen
P. Fusco - Polytechnic University of Bari
F. Gargano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
D. Gasparrini - Agenzia Spaziale Italiana
N. Giglietto - Polytechnic University of Bari
F. Giordano - Polytechnic University of Bari
M. Giroletti - Istituto di Radioastronomia di Bologna
D. Green - Goddard Space Flight Center
S. Guiriec - Goddard Space Flight Center
A.K. Harding - Goddard Space Flight Center
T. Jogler - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
G. Jóhannesson - University of Iceland
T. Kamae - The University of Tokyo
M. Kuss - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
S. Larsson - Fraunhofer Chalmers Research Centre for Industrial Mathematics
L. Latronico - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
J. Li - Institute of Space Sciences
F. Longo - University of Trieste
F. Loparco - Polytechnic University of Bari
P. Lubrano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
J.D. Magill - University of Maryland, College Park
D. Malyshev - Universitätsklinikum Erlangen
A. Manfreda - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
M.N. Mazziotta - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
M. Meehan - University of Wisconsin–Madison
P.F. Michelson - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
W. Mitthumsiri - Mahidol University
T. Mizuno - Hiroshima University
A.A. Moiseev - Goddard Space Flight Center
M.E. Monzani - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
A. Morselli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Roma Tor Vergata
M. Negro - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
E. Nuss - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
T. Ohsugi - Hiroshima University
N. Omodei - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
D. Paneque - Max Planck Institute for Physics
J.S. Perkins - Goddard Space Flight Center
M. Pesce-Rollins - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
F. Piron - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
G. Pivato - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
G. Principe - Universitätsklinikum Erlangen
S. Rainò - Polytechnic University of Bari
R. Rando - University of Padua
M. Razzano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
A. Reimer - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
O. Reimer - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
C. Sgrò - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
D. Simone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
E.J. Siskind - Real Time Tomography
F. Spada - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
G. Spandre - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
P. Spinelli - Polytechnic University of Bari
A.W. Strong - Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
H. Tajima - Nagoya University
J.B. Thayer - Stanford University
D.F. Torres - Institute of Space Sciences
E. Troja - Goddard Space Flight Center
J. Vandenbroucke - University of Wisconsin–Madison
G. Zaharijas - University of Nova Gorica
S. Zimmer - University of Geneva
Publication Details: Physical Review Letters, Vol.118(9)
Identifiers: 9939424909311
Academic Unit: Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Language: English
Resource Type: Journal article
Local Fields: hal-01554882