Time-resolved hadronic particle acceleration in the recurrent nova RS Ophiuchi

F. Aharonian; F. Ait Benkhali; E.O. Angüner; H. Ashkar; M. Backes; V. Baghmanyan; V. Barbosa Martins; R. Batzofin; Y. Becherini; D. Berge; K. Bernlöhr; B. Bi; M. Böttcher; C. Boisson; J. Bolmont; M. de Bony de Lavergne; M. Breuhaus; R. Brose; F. Brun; S. Caroff; S. Casanova; M. Cerruti; T. Chand; A. Chen; G. Cotter; J. Damascene Mbarubucyeye; A. Djannati-Ataï; A. Dmytriiev; V. Doroshenko; C. Duffy; K. Egberts; J.-P. Ernenwein; S. Fegan; K. Feijen; A. Fiasson; G. Fichet de Clairfontaine; G. Fontaine; M. Füssling; S. Funk; S. Gabici; Y.A. Gallant; S. Ghafourizadeh; G. Giavitto; L. Giunti; D. Glawion; J.F. Glicenstein; M.-H. Grondin; G. Hermann; J.A. Hinton; M. Hörbe; W. Hofmann; C. Hoischen; T.L. Holch; M. Holler; D. Horns; Zhiqiu Huang; M. Jamrozy; F. Jankowsky; I. Jung-Richardt; E. Kasai; K. Katarzyński; U. Katz; D. Khangulyan; B. Khélifi; S. Klepser; W. Kluźniak; Nu. Komin; R. Konno; K. Kosack; D. Kostunin; S. Le Stum; A. Lemière; M. Lemoine-Goumard; J.-P. Lenain; F. Leuschner; T. Lohse; A. Luashvili; I. Lypova; J. Mackey; D. Malyshev; V. Marandon; P. Marchegiani; A. Marcowith; G. Martí-Devesa; R. Marx; G. Maurin; M. Meyer; A. Mitchell; R. Moderski; L. Mohrmann; A. Montanari; E. Moulin; J. Muller; T. Murach; K. Nakashima; M. de Naurois; A. Nayerhoda; J. Niemiec; A. Priyana Noel; P. O'Brien; S. Ohm; L. Olivera-Nieto; E. de Ona Wilhelmi; M. Ostrowski; S. Panny; M. Panter; R.D. Parsons; G. Peron; S. Pita; V. Poireau; D.A. Prokhorov; H. Prokoph; G. Pühlhofer; M. Punch; A. Quirrenbach; P. Reichherzer; A. Reimer; O. Reimer; M. Renaud; B. Reville; F. Rieger; G. Rowell; B. Rudak; H. Rueda Ricarte; E. Ruiz-Velasco; V. Sahakian; S. Sailer; H. Salzmann; D.A. Sanchez; A. Santangelo; M. Sasaki; J. Schäfer; F. Schüssler; H.M. Schutte; U. Schwanke; M. Senniappan; J.N.S. Shapopi; R. Simoni; A. Sinha; H. Sol; A. Specovius; S. Spencer; Ł. Stawarz; S. Steinmassl; C. Steppa; T. Takahashi; T. Tanaka; A.M. Taylor; R. Terrier; C. Thorpe-Morgan; M. Tsirou; N. Tsuji; R. Tuffs; Y. Uchiyama; T. Unbehaun; C. van Eldik; B. van Soelen; J. Veh; C. Venter; J. Vink; S.J. Wagner; F. Werner; R. White; A. Wierzcholska; Yu Wun Wong; A. Yusafzai; M. Zacharias; D. Zargaryan; A.A. Zdziarski; A. Zech; S.J. Zhu; S. Zouari; N. Żywucka

doi:10.1126/science.abn0567

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Time-resolved hadronic particle acceleration in the recurrent nova RS Ophiuchi

Article de revue

Avec comité de lecture

Time-resolved hadronic particle acceleration in the recurrent nova RS Ophiuchi

F. Aharonian, F. Ait Benkhali, E.O. Angüner, H. Ashkar, M. Backes, V. Baghmanyan, V. Barbosa Martins, R. Batzofin, Y. Becherini, D. Berge, …

Science, Vol.376(6588)

2022

DOI: https://doi.org/10.1126/science.abn0567

Résumé

Recurrent novae are repeating thermonuclear explosions in the outer layers of white dwarfs, due to the accretion of fresh material from a binary companion. The shock generated when ejected material slams into the companion star’s wind can accelerate particles. We report very-high-energy (VHE; ≳100 giga–electron volts≳100 giga–electron volts) gamma rays from the recurrent nova RS Ophiuchi, up to 1 month after its 2021 outburst, observed using the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.). The temporal profile of VHE emission is similar to that of lower-energy giga–electron volt emission, indicating a common origin, with a 2-day delay in peak flux. These observations constrain models of time-dependent particle energization, favoring a hadronic emission scenario over the leptonic alternative. Shocks in dense winds provide favorable environments for efficient acceleration of cosmic rays to very high energies.

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Détails

Titre: Time-resolved hadronic particle acceleration in the recurrent nova RS Ophiuchi
Créateurs - sans rôle: F. Aharonian - Russian-Armenian University
F. Ait Benkhali - Dublin Institute For Advanced Studies
E.O. Angüner - Heidelberg University
H. Ashkar - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules
M. Backes - Laboratoire Leprince-Ringuet
V. Baghmanyan - North-West University
V. Barbosa Martins - Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences
R. Batzofin - University of the Witwatersrand
Y. Becherini - University of the Witwatersrand
D. Berge - Centre National de la Recherche Scientifique
K. Bernlöhr - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
B. Bi - University of Tübingen
M. Böttcher - University of Tübingen
C. Boisson - Centre National de la Recherche Scientifique
J. Bolmont - Sorbonne Université
M. de Bony de Lavergne - Centre National de la Recherche Scientifique
M. Breuhaus - Centre National de la Recherche Scientifique
R. Brose - Max Planck Institute for Nuclear Physics
F. Brun - CEA Paris-Saclay
S. Caroff - Université Paris-Saclay
S. Casanova - Sorbonne Université
M. Cerruti - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
T. Chand - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
A. Chen - University of the Witwatersrand
G. Cotter - University of Oxford
J. Damascene Mbarubucyeye - University of Oxford
A. Djannati-Ataï - AstroParticule et Cosmologie
A. Dmytriiev - Université Paris Sciences et Lettres
V. Doroshenko - Université Paris Sciences et Lettres
C. Duffy - University of Oxford
K. Egberts - University of Oxford
J.-P. Ernenwein - University of Potsdam
S. Fegan - Laboratoire Leprince-Ringuet
K. Feijen - Centre National de la Recherche Scientifique
A. Fiasson - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
G. Fichet de Clairfontaine - Université Paris Cité
G. Fontaine - Laboratoire Leprince-Ringuet
M. Füssling
S. Funk - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
S. Gabici - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
Y.A. Gallant - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
S. Ghafourizadeh - Heidelberg University
G. Giavitto - Heidelberg University
L. Giunti - CEA Paris-Saclay
D. Glawion - CEA Paris-Saclay
J.F. Glicenstein - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M.-H. Grondin - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
G. Hermann - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
J.A. Hinton - Max Planck Institute for Nuclear Physics
M. Hörbe - Max Planck Institute for Nuclear Physics
W. Hofmann - University of Oxford
C. Hoischen - Max Planck Institute for Nuclear Physics
T.L. Holch - University of Potsdam
M. Holler - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
D. Horns - Universität Innsbruck
Zhiqiu Huang
M. Jamrozy - Max Planck Institute for Nuclear Physics
F. Jankowsky - Heidelberg University
I. Jung-Richardt - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
E. Kasai - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
K. Katarzyński - University of Namibia
U. Katz - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
D. Khangulyan - Rikkyo University
B. Khélifi - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
S. Klepser - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
W. Kluźniak - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
Nu. Komin - University of the Witwatersrand
R. Konno - University of the Witwatersrand
K. Kosack - Université Paris-Saclay
D. Kostunin - Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives
S. Le Stum - Centre de physique des particules de Marseille
A. Lemière - Aix-Marseille Université
M. Lemoine-Goumard - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
J.-P. Lenain - Centre National de la Recherche Scientifique
F. Leuschner - Sorbonne Université
T. Lohse - University of Tübingen
A. Luashvili - Laboratoire Univers et Théories
I. Lypova - Centre National de la Recherche Scientifique
J. Mackey - Heidelberg University
D. Malyshev - Dublin Institute For Advanced Studies
V. Marandon - University of Tübingen
P. Marchegiani
A. Marcowith - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
G. Martí-Devesa - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
R. Marx - Heidelberg University
G. Maurin - Heidelberg University
M. Meyer - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
A. Mitchell - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
R. Moderski - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
L. Mohrmann - Polish Academy of Sciences
A. Montanari - Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers
E. Moulin - CEA Paris-Saclay
J. Muller - Centre National de la Recherche Scientifique
T. Murach - Laboratoire Leprince-Ringuet
K. Nakashima - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. de Naurois - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
A. Nayerhoda - Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences
J. Niemiec - Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences
A. Priyana Noel - Jagiellonian University
P. O'Brien
S. Ohm
L. Olivera-Nieto
E. de Ona Wilhelmi
M. Ostrowski
S. Panny
M. Panter
R.D. Parsons
G. Peron
S. Pita - AstroParticule et Cosmologie
V. Poireau - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
D.A. Prokhorov
H. Prokoph
G. Pühlhofer
M. Punch - AstroParticule et Cosmologie
A. Quirrenbach
P. Reichherzer - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
A. Reimer
O. Reimer
M. Renaud - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
B. Reville
F. Rieger
G. Rowell
B. Rudak
H. Rueda Ricarte - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
E. Ruiz-Velasco
V. Sahakian
S. Sailer
H. Salzmann
D.A. Sanchez - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
A. Santangelo
M. Sasaki
J. Schäfer
F. Schüssler - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
H.M. Schutte
U. Schwanke
M. Senniappan
J.N.S. Shapopi
R. Simoni
A. Sinha - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
H. Sol - Laboratoire Univers et Théories
A. Specovius
S. Spencer
Ł. Stawarz
S. Steinmassl
C. Steppa
T. Takahashi
T. Tanaka
A.M. Taylor
R. Terrier - AstroParticule et Cosmologie
C. Thorpe-Morgan
M. Tsirou
N. Tsuji
R. Tuffs
Y. Uchiyama
T. Unbehaun
C. van Eldik
B. van Soelen
J. Veh
C. Venter
J. Vink
S.J. Wagner
F. Werner
R. White
A. Wierzcholska
Yu Wun Wong
A. Yusafzai
M. Zacharias - Laboratoire Univers et Théories
D. Zargaryan
A.A. Zdziarski
A. Zech - Laboratoire Univers et Théories
S.J. Zhu
S. Zouari - AstroParticule et Cosmologie
N. Żywucka
Détails de publication: Science, Vol.376(6588)
Identifiants: 99152380109311
Unité académique: Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Langue: English
Type de ressource: Journal article
Champs locaux: hal-03596100