CONTRIBUTION OF GAMMA-RAY-LOUD RADIO GALAXIES' CORE EMISSIONS TO THE COSMIC MeV AND GeV GAMMA-RAY BACKGROUND RADIATION

被引:131
作者
Inoue, Yoshiyuki [1 ,2 ]
机构
[1] Kyoto Univ, Dept Astron, Sakyo Ku, Kyoto 6068502, Japan
[2] Max Planck Inst Phys & Astrophys, D-80805 Munich, Germany
基金
日本学术振兴会;
关键词
diffuse radiation; galaxies: active; gamma rays: diffuse background; LARGE-AREA TELESCOPE; ACTIVE GALACTIC NUCLEI; MOLONGLO-SOUTHERN-4-JY SAMPLE MS4; STAR-FORMING GALAXIES; X-RAY; LUMINOSITY FUNCTION; SPACE-TELESCOPE; COSMOLOGICAL EVOLUTION; OPTICAL DEPTH; DARK-MATTER;
D O I
10.1088/0004-637X/733/1/66
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
The Fermi gamma-ray satellite has recently detected gamma-ray emissions from radio galaxy cores. From these samples, we first examine the correlation between the luminosities at 5 GHz, L-5 (GHz), and at 0.1-10 GeV, L-gamma, of gamma-ray-loud radio galaxies. We find that the correlation is significant with L-gamma alpha L-5 GHz(1.16) based on a partial correlation analysis. Using this correlation and the radio luminosity function (RLF) of radio galaxies, we explore the contribution of gamma-ray-loud radio galaxies to the unresolved extragalactic gamma-ray background (EGRB). The gamma-ray luminosity function is obtained by normalizing the RLF to reproduce the source-count distribution of the Fermi gamma-ray-loud radio galaxies. We find that gamma-ray-loud radio galaxies can explain similar to 25% of the unresolved Fermi EGRB flux above 100 MeV and will also make a significant contribution to the EGRB in the 1-30 MeV energy band. Since blazars explain 22% of the EGRB above 100 MeV, radio-loud active galactic nucleus populations explain similar to 47% of the unresolved EGRB. We further make an interpretation on the origin of the EGRB. The observed EGRB spectrum at 0.2-100 GeV does not show an absorption signature by the extragalactic background light. Thus, the dominant population of the origin of EGRB at very high energy (> 30 GeV) might be either nearby gamma-ray-emitting sources or sources with very hard gamma-ray spectra.
引用
收藏
页数:9
相关论文
共 129 条
[1]   GAMMA-RAY LIGHT CURVES AND VARIABILITY OF BRIGHT FERMI-DETECTED BLAZARS [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Antolini, E. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Berenji, B. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bouvier, A. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Buehler, R. ;
Burnett, T. H. ;
Buson, S. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Caraveo, P. A. ;
Carrigan, S. ;
Casandjian, J. M. ;
Cavazzuti, E. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe. ;
Chekhtman, A. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Cominsky, L. R. ;
Conrad, J. ;
Costamante, L. ;
Cutini, S. ;
Dermer, C. D. ;
de Angelis, A. ;
de Palma, F. ;
do Couto e Silva, E. ;
Drell, P. S. ;
Dubois, R. ;
Dumora, D. ;
Farnier, C. ;
Favuzzi, C. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 722 (01) :520-542
[2]   FERMI LARGE AREA TELESCOPE OBSERVATIONS OF MISALIGNED ACTIVE GALACTIC NUCLEI [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Berenji, B. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bouvier, A. ;
Brandt, T. J. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Buehler, R. ;
Burnett, T. H. ;
Buson, S. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Cannon, A. ;
Caraveo, P. A. ;
Carrigan, S. ;
Casandjian, J. M. ;
Cavazzuti, E. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe ;
Celotti, A. ;
Charles, E. ;
Chekhtman, A. ;
Chen, A. W. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Colafrancesco, S. ;
Conrad, J. ;
Davis, D. S. ;
Dermer, C. D. ;
de Angelis, A. ;
de Palma, F. ;
do Couto e Silva, E. ;
Drell, P. S. ;
Dubois, R. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 720 (01) :912-922
[3]   THE FERMI-LAT HIGH-LATITUDE SURVEY: SOURCE COUNT DISTRIBUTIONS AND THE ORIGIN OF THE EXTRAGALACTIC DIFFUSE BACKGROUND [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Antolini, E. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Baughman, B. M. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Berenji, B. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bouvier, A. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Burnett, T. H. ;
Buson, S. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Caraveo, P. A. ;
Carrigan, S. ;
Casandjian, J. M. ;
Cavazzuti, E. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe ;
Charles, E. ;
Chekhtman, A. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Conrad, J. ;
Costamante, L. ;
Cutini, S. ;
Dermer, C. D. ;
de Angelis, A. ;
de Palma, F. ;
do Couto e Silva, E. ;
Drell, P. S. ;
Dubois, R. ;
Dumora, D. ;
Farnier, C. ;
Favuzzi, C. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 720 (01) :435-453
[4]   FERMI LARGE AREA TELESCOPE VIEW OF THE CORE OF THE RADIO GALAXY CENTAURUS A [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Atwood, W. B. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Baughman, B. M. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Berenji, B. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bouvier, A. ;
Brandt, T. J. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Buehler, R. ;
Buson, S. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Cannon, A. ;
Caraveo, P. A. ;
Carrigan, S. ;
Casandjian, J. M. ;
Cavazzuti, E. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe ;
Charles, E. ;
Chekhtman, A. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Colafrancesco, S. ;
Cominsky, L. R. ;
Conrad, J. ;
Costamante, L. ;
Davis, D. S. ;
Dermer, C. D. ;
de Angelis, A. ;
de Palma, F. ;
do Couto e Silva, E. ;
Drell, P. S. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 719 (02) :1433-1444
[5]   Spectrum of the Isotropic Diffuse Gamma-Ray Emission Derived from First-Year Fermi Large Area Telescope Data [J].
abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Atwood, W. B. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Baughman, B. M. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Berenji, B. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Burnett, T. H. ;
Buson, S. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Caraveo, P. A. ;
Casandjian, J. M. ;
Cavazzuti, E. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe ;
Charles, E. ;
Chekhtman, A. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Cominsky, L. R. ;
Conrad, J. ;
Cutini, S. ;
Dermer, C. D. ;
de Angelis, A. ;
de Palma, F. ;
Digel, S. W. ;
Di Bernardo, G. ;
do Couto e Silva, E. ;
Drell, P. S. ;
Drlica-Wagner, A. ;
Dubois, R. ;
Dumora, D. ;
Farnier, C. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2010, 104 (10)
[6]   FERMI LARGE AREA TELESCOPE FIRST SOURCE CATALOG [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Allafort, A. ;
Antolini, E. ;
Atwood, W. B. ;
Axelsson, M. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Baughman, B. M. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Belli, F. ;
Berenji, B. ;
Bisello, D. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Bonnell, J. ;
Borgland, A. W. ;
Bouvier, A. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Burnett, T. H. ;
Busetto, G. ;
Buson, S. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Campana, R. ;
Canadas, B. ;
Caraveo, P. A. ;
Carrigan, S. ;
Casandjian, J. M. ;
Cavazzuti, E. ;
Ceccanti, M. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe. ;
Charles, E. ;
Chekhtman, A. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Cillis, A. N. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Conrad, J. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL SUPPLEMENT SERIES, 2010, 188 (02) :405-436
[7]   THE FIRST CATALOG OF ACTIVE GALACTIC NUCLEI DETECTED BY THE FERMI LARGE AREA TELESCOPE [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Allafort, A. ;
Antolini, E. ;
Atwood, W. B. ;
Axelsson, M. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Baughman, B. M. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Berenji, B. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bogart, J. R. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bouvier, A. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Buehler, R. ;
Burnett, T. H. ;
Buson, S. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Cannon, A. ;
Caraveo, P. A. ;
Carrigan, S. ;
Casandjian, J. M. ;
Cavazzuti, E. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe. ;
Celotti, A. ;
Charles, E. ;
Chekhtman, A. ;
Chen, A. W. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Conrad, J. ;
Costamante, L. ;
Cotter, G. ;
Cutini, S. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 715 (01) :429-457
[8]   FERMI LARGE AREA TELESCOPE GAMMA-RAY DETECTION OF THE RADIO GALAXY M87 [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Atwood, W. B. ;
Axelsson, M. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Berenji, B. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Burnett, T. H. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Cannon, A. ;
Caraveo, P. A. ;
Casandjian, J. M. ;
Cavazzuti, E. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe ;
Charles, E. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Colafrancesco, S. ;
Conrad, J. ;
Costamante, L. ;
Cutini, S. ;
Davis, D. S. ;
Dermer, C. D. ;
de Angelis, A. ;
de Palma, F. ;
Digel, S. W. ;
Donato, D. ;
do Couto e Silva, E. ;
Drell, P. S. ;
Dubois, R. ;
Dumora, D. ;
Edmonds, Y. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2009, 707 (01) :55-60
[9]   EARLY FERMI GAMMA-RAY SPACE TELESCOPE OBSERVATIONS OF THE QUASAR 3C 454.3 [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Atwood, W. B. ;
Axelsson, M. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Battelino, M. ;
Baughman, B. M. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Berenji, B. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bouvier, A. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Burnett, T. H. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Caraveo, P. A. ;
Casandjian, J. M. ;
Cavazzuti, E. ;
Cecchi, C. ;
Charles, E. ;
Chaty, S. ;
Chekhtman, A. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Cominsky, L. R. ;
Conrad, J. ;
Costamante, L. ;
Cutini, S. ;
Dermer, C. D. ;
de Angelis, A. ;
de Palma, F. ;
Digel, S. W. ;
do Couto e Silva, E. ;
Donato, D. ;
Drell, P. S. ;
Dubois, R. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2009, 699 (01) :817-823
[10]   FERMI DISCOVERY OF GAMMA-RAY EMISSION FROM NGC 1275 [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Asano, K. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Baughman, B. M. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Burnett, T. H. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Caraveo, A. ;
Casandjian, J. M. ;
Cavazzuti, E. ;
Cecchi, C. ;
Celotti, A. ;
Chekhtman, A. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Colafrancesco, S. ;
Cominsky, L. R. ;
Conrad, J. ;
Costamante, L. ;
Dermer, C. D. ;
de Angelis, A. ;
de Palma, F. ;
Digel, S. W. ;
Donato, D. ;
do Couto e Silva, E. ;
Drell, P. S. ;
Dubois, R. ;
Dumora, D. ;
Farnier, C. ;
Favuzzi, C. ;
Finke, J. ;
Focke, W. B. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2009, 699 (01) :31-39