The high-energy gamma-ray detection of G73.9+0.9, a supernova remnant interacting with a molecular cloud

被引：10

作者：

Zdziarski, Andrzej A. ^{[1
]}

Malyshev, Denys ^{[2
]}

Wilhelmi, Emma de Ona ^{[3
]}

Pedaletti, Giovanna ^{[3
,4
]}

Yang, Ruizhi ^{[5
]}

Chernyakova, Maria ^{[6
,7
]}

Lopez-Caniego, Marcos ^{[8
]}

Mikolajewska, Joanna ^{[1
]}

Basak, Rupal ^{[1
]}

机构：

[1] Ctr Astron M Kopernika, PL-00716 Warsaw, Poland

[2] Univ Geneva, Dept Astron, ISDC Data Ctr Astrophys, CH-1290 Chavannes Des Bois, Switzerland

[3] CSIC, Inst Ciencies Espai IEEC, E-08193 Bellaterra, Spain

[4] Deutsch Elektronen Synchrotron DESY, D-15738 Zeuthen, Germany

[5] Max Planck Inst Kernphys, D-69029 Heidelberg, Germany

[6] Dublin City Univ, Sch Phys Sci, Dublin 9, Ireland

[7] DIAS, Dublin 2, Ireland

[8] European Space Agcy, ESAC, Planck Sci Off, Madrid, Spain

来源：

MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY | 2016年 / 455卷 / 02期

关键词：

acceleration of particles; ISM: supernova remnants; gamma-rays: general; gamma-rays: ISM; RADIO-CONTINUUM OBSERVATIONS; FERMI-LAT DISCOVERY; GALACTIC PLANE; COSMIC-RAY; CO SURVEY; EMISSION; TELESCOPE; CATALOG; SEARCH; ACCELERATION;

D O I：

10.1093/mnras/stv2167

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

We have analysed the Fermi Large Area Telescope (LAT) data on the SNR G73.9+0.9. We have confirmed a previous detection of high-energy gamma-rays from this source at a high significance of similar or equal to 12 sigma. The observed spectrum shows a significant curvature, peaking in EFE at similar to 1 GeV. We have also calculated the flux upper limits in the mm-wavelength and X-ray ranges from Planck and XMM-Newton, respectively. We have inspected the intensity of the CO (1 -> 0) emission line and found a large peak at a velocity range corresponding to the previously estimated source distance of similar to 4 kpc, which may indicate an association between a molecular cloud and the supernova remnant (SNR). The gamma-ray emission appears due to interaction of accelerated particles within the SNR with the matter of the cloud. The most likely radiative process responsible for the gamma-ray emission is decay of neutral pions produced in ion-ion collisions. While a dominant leptonic origin of this emission can be ruled out, the relativistic electron population related to the observed radio flux will necessarily lead to a certain level of bremsstrahlung gamma-ray emission. Based on this broad-band modelling, we have developed a method to estimate the magnetic field, yielding B greater than or similar to 80 mu G at our best estimate of the molecular cloud density (or less at a lower density). G73.9+0.9 appears similar, though somewhat weaker, to other SNRs interacting with a local dense medium detected by the LAT.

引用

页码：1451 / 1458

页数：8

共 51 条

[1] THE SECOND FERMI LARGE AREA TELESCOPE CATALOG OF GAMMA-RAY PULSARS [J].

Abdo, A. A. ;

Ajello, M. ;

Allafort, A. ;

Baldini, L. ;

Ballet, J. ;

Barbiellini, G. ;

Baring, M. G. ;

Bastieri, D. ;

Belfiore, A. ;

Bellazzini, R. ;

Bhattacharyya, B. ;

Bissaldi, E. ;

Bloom, E. D. ;

Bonamente, E. ;

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Bregeon, J. ;

Brigida, M. ;

Bruel, P. ;

Buehler, R. ;

Burgay, M. ;

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Buson, S. ;

Caliandro, G. A. ;

Cameron, R. A. ;

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Caraveo, P. A. ;

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Cecchi, C. ;

Celik, Oe . ;

Charles, E. ;

Chaty, S. ;

Chaves, R. C. G. ;

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ASTROPHYSICAL JOURNAL SUPPLEMENT SERIES, 2013, 208 (02)

[2] FERMI-LAT STUDY OF GAMMA-RAY EMISSION IN THE DIRECTION OF SUPERNOVA REMNANT W49B [J].

Abdo, A. A. ;

Ackermann, M. ;

Ajello, M. ;

Baldini, L. ;

Ballet, J. ;

Barbiellini, G. ;

Bastieri, D. ;

Bechtol, K. ;

Bellazzini, R. ;

Bloom, E. D. ;

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Bouvier, A. ;

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ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 722 (02) :1303-1311

[3] 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. ;

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ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 720 (01) :912-922

[4] FERMI-LAT DISCOVERY OF GeV GAMMA-RAY EMISSION FROM THE YOUNG SUPERNOVA REMNANT CASSIOPEIA A [J].

Abdo, A. A. ;

Ackermann, M. ;

Ajello, M. ;

Allafort, A. ;

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Ballet, J. ;

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Baring, M. G. ;

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Edmonds, Y. ;

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ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2010, 710 (01) :L92-L97

[5] FERMI LAT DISCOVERY OF EXTENDED GAMMA-RAY EMISSION IN THE DIRECTION OF SUPERNOVA REMNANT W51C [J].

Abdo, A. A. ;

Ackermann, M. ;

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Baldini, L. ;

Ballet, J. ;

Barbiellini, G. ;

Baring, M. G. ;

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ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2009, 706 (01) :L1-L6

[6] FERMI LARGE AREA TELESCOPE THIRD SOURCE CATALOG [J].

Acero, F. ;

Ackermann, M. ;

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DeKlotz, M. ;

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Di Venere, L. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL SUPPLEMENT SERIES, 2015, 218 (02)

[7] Gamma-ray signatures of cosmic ray acceleration, propagation, and confinement in the era of CTA [J].

Acero, F. ;

Bamba, A. ;

Casanova, S. ;

de Cea, E. ;

Wilhelmi, E. de Ona ;

Gabici, S. ;

Gallant, Y. ;

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Marcowith, A. ;

Pedaletti, G. ;

Reimer, O. ;

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Torres, D. F. ;

Volpe, F. .

ASTROPARTICLE PHYSICS, 2013, 43 :276-286

[8] Planck intermediate results. XXVI. Optical identification and redshifts of Planck clusters with the RTT150 telescope [J].

Ade, P. A. R. ;

Aghanim, N. ;

Arnaud, M. ;

Ashdown, M. ;

Aumont, J. ;

Baccigalupi, C. ;

Banday, A. J. ;

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Barrena, R. ;

Bartolo, N. ;

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de Zotti, G. ;

Delabrouille, J. ;

Diego, J. M. ;

Dole, H. .

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2015, 582

[9]

Aharonian FA, 1996, ASTRON ASTROPHYS, V309, P917

[10] A search for TeV gamma-ray emission from SNRs, pulsars and unidentified GeV sources in the Galactic plane in the longitude range between 2 and 85° [J].

Aharonian, FA ;

Akhperjanian, AG ;

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Bernlöhr, K ;

Bojahr, H ;

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ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2002, 395 (03) :803-811

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[1] THE SECOND FERMI LARGE AREA TELESCOPE CATALOG OF GAMMA-RAY PULSARS [J].

Abdo, A. A. ;

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Allafort, A. ;

Baldini, L. ;

Ballet, J. ;

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DeCesar, M. E. ;

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ASTROPHYSICAL JOURNAL SUPPLEMENT SERIES, 2013, 208 (02)

[2] FERMI-LAT STUDY OF GAMMA-RAY EMISSION IN THE DIRECTION OF SUPERNOVA REMNANT W49B [J].

Abdo, A. A. ;

Ackermann, M. ;

Ajello, M. ;

Baldini, L. ;

Ballet, J. ;

Barbiellini, G. ;

Bastieri, D. ;

Bechtol, K. ;

Bellazzini, R. ;

Bloom, E. D. ;

Bonamente, E. ;

Borgland, A. W. ;

Bouvier, A. ;

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Giordano, F. ;

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Godfrey, G. ;

Grenier, I. A. ;

Grondin, M-H. ;

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ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 722 (02) :1303-1311

[3] FERMI LARGE AREA TELESCOPE OBSERVATIONS OF MISALIGNED ACTIVE GALACTIC NUCLEI [J].

Abdo, A. A. ;

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Cannon, A. ;

Caraveo, P. A. ;

Carrigan, S. ;

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[5] FERMI LAT DISCOVERY OF EXTENDED GAMMA-RAY EMISSION IN THE DIRECTION OF SUPERNOVA REMNANT W51C [J].

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[6] FERMI LARGE AREA TELESCOPE THIRD SOURCE CATALOG [J].

Acero, F. ;

Ackermann, M. ;

Ajello, M. ;

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Belfiore, A. ;

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Blandford, R. D. ;

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Bogart, J. R. ;

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[7] Gamma-ray signatures of cosmic ray acceleration, propagation, and confinement in the era of CTA [J].

Acero, F. ;

Bamba, A. ;

Casanova, S. ;

de Cea, E. ;

Wilhelmi, E. de Ona ;

Gabici, S. ;

Gallant, Y. ;

Hadasch, D. ;

Marcowith, A. ;

Pedaletti, G. ;

Reimer, O. ;

Renaud, M. ;

Torres, D. F. ;

Volpe, F. .

ASTROPARTICLE PHYSICS, 2013, 43 :276-286

[8] Planck intermediate results. XXVI. Optical identification and redshifts of Planck clusters with the RTT150 telescope [J].

Ade, P. A. R. ;

Aghanim, N. ;

Arnaud, M. ;

Ashdown, M. ;

Aumont, J. ;

Baccigalupi, C. ;

Banday, A. J. ;

Barreiro, R. B. ;

Barrena, R. ;

Bartolo, N. ;

Battaner, E. ;

Benabed, K. ;

Benoit-Levy, A. ;

Bernard, J. -P. ;

Bersanelli, M. ;

Bielewicz, P. ;

Bikmaev, I. ;

Boehringer, H. ;

Bonaldi, A. ;

Bonavera, L. ;

Bond, J. R. ;

Borrill, J. ;

Bouchet, F. R. ;

Burenin, R. ;

Burigana, C. ;

Butler, R. C. ;

Calabrese, E. ;

Carvalho, P. ;

Catalano, A. ;

Chamballu, A. ;

Chiang, H. C. ;

Chon, G. ;

Christensen, P. R. ;

Churazov, E. ;

Clements, D. L. ;

Colombo, L. P. L. ;

Comis, B. ;

Couchot, F. ;

Curto, A. ;

Cuttaia, F. ;

Dahle, H. ;

Danese, L. ;

Davies, R. D. ;

Davis, R. J. ;

de Bernardis, P. ;

de Rosa, A. ;

de Zotti, G. ;

Delabrouille, J. ;

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ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2015, 582

[9]

Aharonian FA, 1996, ASTRON ASTROPHYS, V309, P917

[10] A search for TeV gamma-ray emission from SNRs, pulsars and unidentified GeV sources in the Galactic plane in the longitude range between 2 and 85° [J].

Aharonian, FA ;

Akhperjanian, AG ;

Beilicke, M ;

Bernlöhr, K ;

Bojahr, H ;

Bolz, O ;

Börst, H ;

Coarasa, T ;

Contreras, JL ;

Cortina, J ;

Denninghoff, S ;

Fonseca, V ;

Girma, M ;

Götting, N ;

Heinzelmann, G ;

Hermann, G ;

Heusler, A ;

Hofmann, W ;

Horns, D ;

Jung, I ;

Kankanyan, R ;

Kestel, M ;

Kettler, J ;

Kohnle, A ;

Konopelko, A ;

Kornmeyer, H ;

Kranich, D ;

Krawczynski, H ;

Lampeitl, H ;

Lopez, M ;

Lorenz, E ;

Lucarelli, F ;

Mang, O ;

Meyer, H ;

Mirzoyan, R ;

Moralejo, A ;

Ona, E ;

Panter, M ;

Plyasheshnikov, A ;

Pühlhofer, G ;

Rauteberg, G ;

Reyes, R ;

Rhode, W ;

Ripken, J ;

Röhring, A ;

Rowell, GP ;

Sahakian, V ;

Samorski, M ;

Schilling, M ;

Siems, M .

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2002, 395 (03) :803-811

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