Spectrum of TeV Gamma-Rays from the Crab Nebula
蟹状星云已经成为使用大气切伦科夫技术的TeV伽马射线天文学的标准烛光。没有发现变异性的证据。来自蟹状星云的伽马射线光谱是在惠普尔天文台用大气切伦科夫成像技术在500 GeV到8 TeV的能量范围内测量的。使用了两种分析方法,包括独立的蒙特卡罗模拟和两个观测数据库(1988-89年和1995-96年),并给出了密切的协议。利用蟹状星云的完整谱,推导出了相对论电子的谱,在环境磁场为25-30 nT时,得到的逆康普顿γ射线辐射谱与实测谱符合得很好。
1997-06-15 astro-ph
Optimizing the angular resolution of the HEGRA telescope system to study the emission region of VHE gamma rays in the Crab Nebula
大气层切伦科夫成像望远镜的HEGRA系统为特定类别的事件提供优于3“的角分辨率。通过比较蟹状星云TeV γ射线角分布的测量值与蒙特卡罗模拟的分布值以及点源Mrk 501 γ射线的测量值,我们得出蟹状星云VHE γ射线发射区的均方根尺寸小于1.5 '的结论。
2000-07-25 astro-ph
Detection of VHE Gamma-rays from Mkn 421 with the HEGRA Cherenkov Telescopes
根据1994年12月至1995年5月用前两台HEGRA切伦科夫望远镜观测到的Mkn 421中能量超过1 TeV的γ射线。>从图像分析中,在天顶角θ < 25度处,从26小时望远镜#1(CT 1)数据集获得111个过量伽马候选(显著性4.0 sigma),从41小时望远镜#2(CT 2)数据集获得218个过量伽马候选(显著性4.2 sigma)。组合的意义是接近的。5.8 sigma。这是Mkn 421在TeV能量下的第二次探测。CT 1的平均过量速率为4.3 +- 1.0 h^-1,CT 2为5.4 +- 1.3 h^-1。与我们对蟹状星云的当代观测相比,Mkn 421的光谱比蟹状星云陡1 TeV以上。在假设Mkn 421的光谱遵循幂律的情况下,通过与蒙特卡罗数据的比较,我们得到了微分光谱指数为3.6 +- 1.0,1 TeV以上的积分通量为8(+-2)_(Stat)(+6-3)_(Syst)x 10^-12 cm^-2 s^-1。这个流量比蟹状星云的流量小2.0 +- 0.8倍。
1996-06-27 astro-ph
Very high-energy observations of the Crab nebula with the GRAAL experiment
"阿尔梅里亚伽马射线天文学“(GRAAL)实验使用来自CESA-1场的63个总面积约为2 500平方米的定日镜,收集来自空气簇射的切伦科夫光。该探测器位于一个中央太阳能塔和检测光子引起的阵雨与能量阈值为250 +- 110 GeV和渐近有效检测面积约15000平方米。对1999年9月至2000年9月期间在蟹状星云脉冲星方向上采集的数据集进行了高能伽马射线辐射分析。在7小时10分钟的观测时间内,发现了蟹状星云脉冲星伽马射线通量的证据,该脉冲星的积分通量为2.2 +- 0.4(统计)$^{+1.9}_{-1.5}$(系统)x 10 $^{-9}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$,显著性为4.5 sigma。没有发现其他来源的辐射证据。本文讨论了限制在探测到的空气簇射中心部分的视场对切伦科夫光的横向分布和时间性质的影响以及它们对有效的γ-强子分离的影响。
2001-08-06 astro-ph
Energy Spectrum of TeV Gamma-Rays from Crab Nebula
从1997年9月到1998年3月,我们用4台切伦科夫成像望远镜(IACTs)组成的HEGRA立体观测系统对蟹状星云进行了约100小时的观测。最近对系统性能的详细研究给出了对γ射线的能量阈值和能量分辨率分别为500GeV和20%。利用IACTs系统在500 GeV到25 TeV的很宽的能量范围内测量了Crab光谱,使用了天顶角高达50度的观测。TeV γ射线的纯幂律谱限制了星云环境的物理参数和光子发射模型。
1999-01-08 astro-ph
Observation of Multi-Tev Gamma Rays from the Crab Nebula Using the Tibet Air Shower Array
在羊八井(海拔4,300米)进行的西藏实验是能量最低的空气簇射阵列,1996年建造的新的高密度阵列对能量低至3 TeV的$γ$射线空气簇射具有灵敏度。利用这个新的阵列,蟹状星云在多TeV的$γ$射线中被观测到,并在5.5 $σ$水平上检测到信号。我们还获得了$γ$ -射线的能谱在3 TeV以上的能量区域,部分重叠的成像大气切伦科夫望远镜观察到的。这是第一次观察$γ$射线信号从点源与传统的空气淋浴阵列使用闪烁探测器。
1999-09-10 astro-ph
Observations of the Crab Nebula and Pulsar with VERITAS
蟹状星云的观测已被证明是校准和表征切伦科夫望远镜性能的最佳工具。从科学上讲,测量蟹状星云靠近逆康普顿峰的能谱是很有趣的,在300 GeV以上的能量下,预计会偏离幂律。此外,重要的是寻找能量超过EGRET脉冲星探测上限10 GeV的蟹状星云脉冲星的脉冲发射。由于目前的模型预测脉冲发射的截止值在10到100 GeV之间,因此在接近这个范围的能量下进行测量可能有助于区分它们。我们在2006-2007年的季节里,在VERITAS 2-和3-望远镜调试阶段,对螃蟹进行了广泛的观察。利用这些数据,我们重建了蟹状星云信号的初步能谱。我们还测量了光脉冲信号,以验证我们的GPS时间戳和重心技术,并获得了在伽马射线能量的脉冲发射的上限。
2007-09-25 astro-ph
Observation of Pulsed Gamma-rays Above 25 GeV from the Crab Pulsar with MAGIC
一个基本的问题是关于电磁辐射的机制。测量脉冲星光谱的高端区域将揭示这个问题。通过开发一种新的电子触发器,我们将主要大气伽马射线成像切伦科夫(MAGIC)望远镜的阈值降低到25 GeV。在这种配置中,我们检测到脉冲伽马射线从蟹状星云脉冲星大于25 GeV,揭示了一个相对较高的截止能量的相位平均光谱。这表明发射发生在磁层的远处,因此排除了极冠情景作为我们测量的可能解释。高截止能量也挑战了槽隙方案。
2008-12-18 astro-ph
The Temporal Characteristics of the TeV Gamma-Radiation from Mkn 501 in 1997, I: Data from the Stereoscopic Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope System of HEGRA
在1997年,BL Lac天体Mkn 501是TeV伽马射线天空中已知最亮的天体。辐射的特点是强度的剧烈变化,平均通量超过蟹状星云稳定伽马射线通量的三倍。四台切伦科夫成像大气望远镜的体视HEGRA系统,能量阈值约为500 GeV,角分辨率为0.1 °,能量分辨率为20%,在1 TeV处的通量灵敏度nuF_nu为1E-11 ergs/cm ^2 sec(约1/4螃蟹)1小时的观察时间(S/sqrt(B)= 5 sigma),已于1997年用于全面研究TeV伽马射线的光谱和时间特性,本文(第一部分)给出了1997年3月至10月期间Mkn 501的γ辐射通量和能谱的日变化。此外,TeV的发射与通量的RXTE全天监视器测量的能量范围从2到12 keV的相关性进行了研究。最后简要讨论了这些结果对BL Lac天体中相对论性喷流物理的影响。配套文件(第二部分,正在编写中)描述了独立望远镜CT 1和CT 2的结果。
1998-08-26 astro-ph
Observation of TeV Gamma Rays from the Crab Nebula with Milagro Using a New Background Rejection Technique
TeV伽马射线天文学的最新进展主要是由于能够区分伽马射线和强子宇宙射线产生的广泛空气簇射。在过去的几十年里,切伦科夫望远镜已经发展和完善了“成像”技术。然而,到目前为止,还没有一种背景抑制方法成功地用于空气簇射阵列来检测TeV伽马射线源。我们报告的方法来区分强子空气簇射电磁空气簇射在米拉格罗伽马射线天文台的基础上,在一个广泛的空气簇射中检测高能粒子的能力。该技术用于探测蟹状星云的TeV辐射。来自蟹状星云的通量估计为2.68(+-0.42stat +- 1.4sys)x10^{-7}(E/1 TeV)^{-2.59} m^{-2} s^{-1} TeV^{-1},其中光谱指数假设为HEGRA协作组给出的。
2003-05-16 astro-ph
Large zenith-angle observations with the CAT Cherenkov imaging telescope
在这里,我们提出的结果,从大天顶角观测与CAT大气切伦科夫成像望远镜,根据数据采取的蟹状星云和耀变体MK501从1996年起。根据蒙特卡罗模拟,望远镜的阈值能量预计从天顶角的约250 GeV变化到天顶角60度的约2 TeV。较低的源通量,由于增加的阈值能量的部分补偿的有效收集面积在大天顶角的增加,从而允许显着扩展的CAT望远镜的动态范围,与可容忍的灵敏度损失。我们讨论了源检测和能谱测量的影响。
1999-06-02 astro-ph
Precision Measurement of Optical Pulsation using a Cherenkov Telescope
2003年期间,在H.E.S.S.的望远镜上安装了一台用于测量恒星光脉动的照相机。阵该阵列设计用于~100 GeV - 100 TeV能量范围内的伽马射线天文学。这次演习的目的有两个:证明H.E.S.S.的脉冲星计时能力。在所有相关的时间尺度上,并探索使用切伦科夫望远镜的~100平方米的反射镜进行敏感的光学脉冲星测量的可能性。蟹状星云脉冲星的测量表明,与以前使用切伦科夫望远镜的尝试相比,灵敏度提高了一个数量级。在这里,我们描述了系统的设计和性能,并讨论了这种类型的未来仪器的设计考虑。
2006-04-19 astro-ph
Very high-energy gamma-ray observations of the Crab nebula and other potential sources with the GRAAL experiment
"阿尔梅里亚伽马射线天文学“(GRAAL)实验使用63个定日镜,总镜面面积约为2 500平方米,来自”阿尔梅里亚太阳能平台“(PSA)的CESA-1场,收集来自空气簇射的切伦科夫光。该探测器位于一个中央太阳能塔和检测光子引起的阵雨与能量阈值为250 +- 110 GeV和渐近有效检测面积约15000平方米。详细的蒙特卡罗模拟和数据的结果之间的比较。1999年9月至2000年9月期间在活动星系3C 454.3的蟹状脉冲星方向上拍摄的数据集,对未确认的伽马射线源3EG 1835+35和一个"伪源“进行了高能伽马射线辐射分析,蟹状星云脉冲星伽马射线通量的积分通量为2.2 +- 0.4(stat)^+的证据在7小时10分钟的总测量时间内,发现了1.7 -1.3(syst)x 10^-9 cm^-2 sec^-1,显著性为4.5 sigma,没有发现来自其他源的发射证据,指出了在γ射线天文学中使用定日镜场的一些困难。特别讨论了视场限制在被测空气簇射中心部分对切伦科夫光的横向分布和时间特性的影响。在约束条件下,质子感生簇射的时间波前的扩展急剧减小,重建方向偏向指向方向。这使得有效的γ-强子分离变得困难。
2001-08-16 astro-ph
Improving the performance of the single-dish Cherenkov telescope MAGIC through the use of signal timing
广泛空气簇射产生的切伦科夫闪光时间非常短。因此,高带宽和快速数字化读出可以最大限度地减少来自夜空光的背景的影响,并提高切伦科夫望远镜的性能。切伦科夫图像的时间结构可以进一步用于单碟切伦科夫望远镜作为一个额外的参数,以减少不必要的强子簇射的背景。将介绍一种利用时间信息的分析方法,以及随后对MAGIC望远镜性能的改进(特别是在2007年2月用超快2 GSamples/s数字化系统升级之后)。在新的MAGIC数据的分析中使用定时信息将背景减少了两倍,这反过来又导致对点状源的通量灵敏度提高了约1.4倍,正如蟹状星云观测所测试的那样。
2008-11-27 astro-ph
Geomagnetic Field Effects on the Imaging Air Shower Cherenkov Technique
成像空气切伦科夫望远镜(IACTs)探测到由撞击地球大气层的甚高能量(VHE)伽马射线触发的扩展空气簇射(EAS)的切伦科夫闪光。由于强子引起的EAS背景的压倒性优势,罕见的类γ事件的鉴别是相当困难的,特别是在能量低于100 GeV。地球磁场(GF)对EAS发展的影响可以进一步复杂化这种歧视,此外,还系统地影响IACT的伽马效率和能量分辨率。在这里,我们提出了专门的蒙特卡罗(MC)模拟MAGIC望远镜网站的结果。此外,我们表明,测量亚TeV的伽玛射线从蟹状星云的影响,即使是一个低GF强度小于33微特斯拉。
2008-02-06 astro-ph
A first EGRET-UNID-related agenda for the next-generation Cherenkov telescopes
下一代成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)将在大约1000年之前开放。30 GeV和200 GeV的地面伽马观测,具有前所未有的点源灵敏度和源定位精度。我检查的前景,观察不明物体(UNIDS)的第三EGRET目录使用IACT天文台目前正在建设的CANGAROO,HESS,MAGIC和VERITAS合作。假设一个温和的光谱陡峭类似于观察到的反康普顿组成部分的蟹状星云光谱,并考虑到仪器的灵敏度和天顶角的依赖性,详细的78个可观测对象的列表,然后进一步限制到38个主要候选人。这一议程的特点进行了讨论。
2001-03-06 astro-ph
Search for VHE pulsed emission from the Crab with the CAT Telescope
自1996年以来,在THEMIS(法国比利牛斯山脉)进行的CAT实验一直在收集来自螃蟹的甚高能(VHE)伽马射线数据。光子到达时间与脉冲星参数折叠的时间分析没有发现任何显着的脉动。在250 GeV、1 TeV和5 TeV以上的102.7小时观测中,稳态脉冲通量的上限分别为1.5 × 10^-12 cm^-2.s ^-1、3.0 × 10^-13 cm^-2.s^-1和5.4 × 10^-14 cm^-2.s^-1。这些结果对高能脉冲星电动力学模型提出了严格的限制。
1999-06-02 astro-ph
Recent Observations of gamma-rays above 1.5 TeV from Mkn 501 with the HEGRA 5 m^2 Air Cherenkov Telescope
自1997年2月以来,BL Lac天体Mkn 501处于伽马射线发射的"高状态“。HEGRA合作研究了MKN 501与他们的空气切伦科夫望远镜在拉帕尔马。在这里,我们报告的观测与5平方米的望远镜(阈值约。1.5 TeV)以独立模式运行。我们观察到一个快速变化的流量之间的0.5至6倍,从蟹状星云。平均而言,1.5 TeV以上的积分通量为(2 + 1.3 - 0.5)x 10^-11 cm^-2 s^-1。光谱延伸到至少10 TeV的积分幂律系数为1.8 +- 0.2,似乎比1996年更陡峭。
1997-07-27 astro-ph
Review of the Solar Array Telescopes
几年来,对能量超出EGRET范围但低于切伦科夫成像望远镜的天体物理伽马射线敏感的唯一实验是“太阳塔”探测器。他们使用>2000 m2的反射镜面积对<100 GeV伽马射线产生的切伦科夫波前进行采样,在一个开启源小时内获得超过6 $σ$的Crab灵敏度。我将回顾从1992年到现在的太阳塔切伦科夫实验的历史及其主要设计特点。我将描述一些成功的分析策略,然后总结所获得的主要结果。
2006-08-11 astro-ph
Performances of the CAT imaging telescope and some preliminary results on Mkn 180 and the Crab
CAT成像望远镜自1996年9月以来一直在运行,它使用大气切伦科夫技术观测TeV伽马射线源。它位于法国南部,拥有一个由546个PMT组成的细粒度相机,像素大小为0.12度。在1997年4月进行的观测中,探测到了来自MKN 501的超过200 GeV的强伽马射线信号。这些数据的高信噪比使得能够直接表征相机中记录的伽马射线图像。这些结果用于验证望远镜对γ射线簇射响应的蒙特卡罗模拟,并改进其性能。本文介绍了Mkn 180和蟹状星云光谱的观测结果。
1997-10-23 astro-ph
Detection of TeV Gamma Rays from the BL Lac Object 1ES1959+650 with the Whipple 10m Telescope
我们提出了第一个强有力的检测非常高的能量伽马射线从关闭(z=0.048)X射线选择BL Lacertae对象1 ES 1959 +650。观测是用惠普尔10米望远镜在山。霍普金斯,亚利桑那州,使用大气切伦科夫成像技术。2002年5月至7月间的流量变化很大,平均值是蟹状星云稳定流量的0.64 +/- 0.03倍,最大值达到5个蟹状星云,时间尺度的变化短至7小时。
2002-12-06 astro-ph
A search for TeV gamma-ray emission from SNRs, pulsars and unidentified GeV sources in the Galactic plane in the longitude range between -2 deg and 85 deg
利用大气切伦科夫望远镜的HEGRA成像系统,对银河平面的四分之一(-2度< l < 85度)进行了点源和适度扩展源(直径<= 0.8度)的TeV伽马射线辐射调查。覆盖的区域包括86个已知的超新星(PSR),63个已知的超新星遗迹(SNR)和9个GeV源,占已知人口的很大一部分。没有发现TeV伽马辐射的证据,上限范围从0.15蟹状单位到几个蟹状单位,这取决于观测时间和天顶角。在选定的SNR和脉冲星子样本和GeV源的合奏和产生没有迹象表明从这些潜在的源的排放。信噪比人口的上限是在螃蟹流量的6.7%的水平和脉冲星合奏的螃蟹流量的3.6%的水平。
2002-09-18 astro-ph
New Constraints on Hidden Photons using Very High Energy Gamma-Rays from the Crab Nebula
粒子物理学的标准模型的扩展,特别是那些基于弦论的扩展,经常预言在一个隐藏的扇区中有一个新的U(1)规范对称性。相应的规范玻色子,称为隐藏光子,自然地通过规范动力学混合与普通光子相互作用,导致光子-隐藏光子振荡。在这个框架中,人们期望光子消失作为隐藏光子的质量和混合角的函数,从理论上松散地约束。已经进行或计划进行几个实验来约束质量混合平面。在这方面的贡献,我们得到新的约束条件隐藏的光子参数,使用非常高的能量从蟹状星云,其宽带光谱特性很好地理解探测到的伽马射线。非常高能量的伽马射线观测提供了在以前未探索的能量和距离尺度上提供宽质量范围内的边界的可能性。使用现有的数据,采取了几个切伦科夫望远镜,我们讨论我们的结果在当前的约束条件下,并考虑使用天体物理数据来搜索隐藏的光子签名的可能性。
2008-10-30 astro-ph
Expected performance of the GAW Cherenkov Telescopes Array. Simulation and Analysis
全球大气观察是一个“探路者”实验,旨在测试新一代成像大气切伦科夫望远镜的可行性,该望远镜使用菲涅尔透镜、立体观测方法和单光子计数模式,将高通量灵敏度与大视场能力结合起来。全球大气观察站是一个由三台望远镜组成的阵列,将架设在卡拉尔阿尔托天文台场址(西班牙,海拔2150米)。为了评估GAW的性能,一个一致的数据集已被模拟,包括蟹状源观测,并已开发出适当的图像分析代码,如本文所述。还报告了GAW的预期性能,主要是关于有效面积、角分辨率、作为核心距离函数的切伦科夫通量、伽马/质子分离能力和灵敏度。预计在今年年底实现的第一台望远镜将能够验证分析中使用的参数是否与全球大气观察装置的“实际”性能一致。
2007-07-30 astro-ph
Microsecond Time Resolution Optical Photometry using a H.E.S.S. Cherenkov Telescope
我们已经建立了一个具有微秒时间分辨率的光学光度计,目前正在一个H.E.S.S.上运行。望远镜H.E.S.S.是一个由四台切伦科夫望远镜组成的阵列,每台都有一个107平方米的镜子,位于纳米比亚的霍马斯高地。在其正常运行模式下,H.E.S.S.天文台观测到来自大气层上层高能伽马射线产生的空气簇射的切伦科夫光。我们的探测器由七个光电倍增管组成,其中一个位于中心,用于记录目标的光曲线,六个同心光电倍增管作为否决系统,用于拒绝干扰信号,例如来自地平线上的陨石或闪电。数据采集系统设计成连续记录零死区信号。对蟹状星云脉冲星的观测验证了仪器和GPS授时系统的性能。紧凑的星系目标被观察到在几微秒到100毫秒的时间尺度上寻找耀斑。介绍了仪器的设计、灵敏度和数据分析方法。
2008-10-17 astro-ph
Performance of the STACEE Atmospheric Cherenkov Telescope
太阳塔大气切伦科夫效应实验(STACEE)位于美国新墨西哥州阿尔伯克基的桑迪亚国家实验室的国家太阳热测试设施。中心接收塔周围的太阳跟踪镜(定日镜)场用于将来自大气簇射的切伦科夫光引导到塔上的副镜上,副镜又将光成像到光电倍增管的摄像机上。STACEE合作组织以前曾报道过使用32个定日镜(STACEE-32)以大约7个标准差的显著性探测到蟹状星云。这一结果证明了该技术的可行性和该网站的适用性。我们正在完成48个定日镜(STACEE-48)的升级,最终将在2001年初使用64个定日镜(STACEE-64)。在本文中,我们总结了STACEE-32的灵敏度和我们的期望STACEE-48和STACEE-64的结果。
2000-10-17 astro-ph
STEREO ARRAY of 30 m Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes: A Next-Generation Detector for Ground-Based High Energy Gamma-ray Astronomy
H.E.S.S. (High最近在温得和克附近海拔1800米的纳米布沙漠完成了一个由四台12米大气切伦科夫成像望远镜组成的高级系统。这种新一代地基伽马射线探测器在天顶观测中的能量阈值约为100 GeV,对点状伽马射线源的灵敏度约为1% Crab通量。如此高的灵敏度是由于0.1度的角分辨率,以及从单个大气簇射的多重成像获得的严重的宇宙射线背景抑制而实现的。此外,H.E.S.S.具有15%的相当好的能量分辨率。H.E.S.S.自2003年12月以来一直在对伽马射线源进行例行观测。与H.E.S.S.已经在其开发的第一年,强烈鼓励进一步发展成像大气切伦科夫技术,用于高质量的伽马射线观测,这基本上是由即将到来的主要未来伽马射线探测器的能量阈值的父亲减少驱动。这里我们正在处理这样一个探测器。这里讨论了一个单独的30米成像大气切伦科夫望远镜,以及两个和五个望远镜的系统的性能和灵敏度的基本结果。
2005-06-20 astro-ph
Very high energy observations of the BL Lac objects 3C 66A and OJ 287
利用太阳塔大气切伦科夫效应实验(STACEE),我们观测了BL Lac天体3C 66A和OJ 287。这是低频尖峰BL Lac天体(LBL)的成员,是Costamante和Ghisellini预测的三个LBL中的两个,是极高能量(>100 GeV)伽马射线发射的潜在来源。第三个候选者BL Lacertae最近被MAGIC合作发现。我们的观察没有产生检测,我们计算出的99%CL上限的流量从3C 66 A的0.15蟹通量单位和从OJ 287我们的限制是0.52蟹。这些限制假设一个蟹状能谱的有效能量阈值为185 GeV。
2007-07-18 astro-ph
Observations of Gamma-ray emission from the blazar Markarian 421 above 250 GeV with the CAT Cherenkov imaging telescope
自1996年12月以来,CAT切伦科夫成像望远镜观测到了250 GeV以上的耀变体Markarian 421的γ射线辐射。我们在这里报告的结果源的变化,到1998年4月,重点是1998年的运动。对于今年的耀斑时期,能谱从330 GeV到5.2 TeV:它可以很好地用一个简单的幂律表示,微分谱指数为2.96 +/- 0.13。
1999-06-07 astro-ph
Natural limit on the gamma/hadron separation for a stand alone air Cherenkov telescope
成像空气切伦科夫望远镜技术中的伽马/强子分离是基于强子簇射和伽马诱导电磁级联图像之间的差异。人们可以预期,对于一个大型望远镜,只可能探测到一个伽马子级联中含有切伦科夫光的强子事件。事实上,模拟表明,对于MAGIC望远镜,它们在总质子背景中的比例约为1.5%至5.2%,具体取决于触发阈值。已经发现,这样的图像具有对应于低能量初级伽马(低于100 GeV)的小尺寸(主要低于400个光电子)。它示出的参数描述的图像的形状从一个子级联具有类似的分布的主伽马事件,所以这些参数是不是有效的,在所有的方法的伽马选择。基于MC模拟的类似研究也适用于来自2个伽马子级联的图像,这些子级联是相同pi^0衰变的产物。对于具有小α参数的图像,估计了来自假伽马和1 π ^0的预期背景的数量与来自蟹状星云方向的触发高能光子的数量的比率,以表明这种类型的质子簇射的发生是在低能量下难以选择真伽马的原因。
2007-10-29 astro-ph
Mrk 421, Mrk 501, and 1ES 1426+428 at 100 GeV with the CELESTE Cherenkov Telescope
我们测量了耀变体Mrk 421和Mrk 501的伽马射线通量,能量范围在50到350 GeV(1.2到8.3 × 10^25 Hz)之间。这台名为CELESTE的探测器首先使用了法国比利牛斯山脉前太阳能设施“Themis”的40个,然后是53个定日镜,以收集大气粒子级联产生的切伦科夫光。来自Mrk 421的信号通常很强。我们将其通量与先前发表的多波长研究进行比较,并推断我们正在跨越光谱能量分布的高能峰。2000年来自Mrk 501的信号很弱(3.4 sigma)。我们得到的上限的通量从1ES 1426+428的不到一半的螃蟹通量接近100 GeV。与以前的工作相比,数据分析和对系统偏差的理解有所改善,提高了检测器的灵敏度。
2006-08-19 astro-ph
Observations of the Crab Nebula with H.E.S.S
蟹状星云是用H.E.S.S.在2003年10月至2005年1月期间使用了切伦科夫立体望远镜阵列,总共22.9小时(经过数据质量选择)。2003年下半年用三台运行中的望远镜进行了观测,2004年1月至2月和2004年10月至2005年1月用完整的四台望远镜阵列进行了观测。观测结果进行了讨论,并作为一个例子,详细说明通量和光谱分析程序的H.E.S.S.,并评估H.E.S.S.的系统不确定性。通量测量从源的伽马射线的通量和光谱计算上运行的运行和每月的时间尺度,并适用于长期变化的检测器灵敏度的校正。在观测期间测量的通量和光谱的比较,以及从一些不同的分析程序的结果被用来估计测量的系统不确定性。发现能谱遵循指数截止的幂律,光子指数$Γ= 2.39 \pm 0.03\stat$和截止能量$E_{c} = (14.3 \pm 2.1\stat) \textrm{TeV}$在440 GeV和40 TeV之间。在1 TeV以上观测到的积分通量是$(2.26 \pm 0.08\stat) \times 10^{-11} cm^{-2} s^{-1}$。通量测量的估计系统误差估计为20%,而谱斜率的估计系统误差为0.1。
2006-07-14 astro-ph
Status and Performance of the First VERITAS telescope
VERITAS阵列的四个大气切伦科夫望远镜中的第一个已经在Mt.霍普金斯基地自2005年1月以来。这架望远镜符合所有的规格。我们在这里介绍的技术性能,包括校准的细节和蟹状星云观测的初步分析摘要。最后讨论了VERITAS全阵列的建设情况。
2005-07-19 astro-ph
High Energy Astrophysics
大气切伦科夫成像技术的发展导致了在200 GeV至50 TeV能量范围内的伽马射线探测灵敏度的显着进步。惠普尔天文台的10米反射器探测到北半球的第一个银河系和河外源;蟹状星云已被确定为地面伽马射线天文学的标准烛光。高度可变的活动星系核,Markarian 421和Markarian 501,已被证明是特别有趣的。新一代灵敏度更高的望远镜有望对物理学和天体物理学中的基本现象进行有趣的测量。VERITAS(高能辐射成像望远镜阵列系统)就是这样一个下一代系统;它是一个由七个大型大气切伦科夫望远镜组成的阵列,计划在亚利桑那州南部的一个站点安装。
1999-03-17 astro-ph
Measurement of the flux, spectrum, and variability of TeV gamma-rays from Mkn 501 during a state of high activity
在1997年3月16日至4月14日期间,使用四台切伦科夫成像望远镜的HEGRA立体系统,从MKN 501观测到TeV伽马射线的高通量水平。在此期间,流量水平从蟹状星云观测到的流量的一半到六倍不等。已观察到检测率在1天内变化高达4倍。测量的微分能谱的辐射遵循幂律从1 TeV到10 TeV。微分光谱指数为2.47{+-}0.07{+-}0.25,接近蟹状星云的2.66{+-}0.12{+-}0.25。
1997-09-08 astro-ph
Multi-Tev Gamma-Ray Observation from the Crab Nebula Using the Tibet-III Air Shower Array Finely Tuned by the Cosmic-Ray Moon's Shadow
由533个闪烁探测器组成的Tibet-III空气簇射阵列自1999年以来一直在中国西藏羊八井成功运行。使用该阵列从1999年11月到2005年11月收集的数据集,我们获得了蟹状星云$γ$ -射线的能谱,用幂律表示为$(dJ/dE) = (2.09\pm0.32)\times10^{-12} (E/{\rm 3 TeV})^{-2.96\pm0.14} {\rm cm}^{-2} {\rm s}^{-1} {\rm TeV}^{-1}$,能量范围为1.7到40 TeV。这一结果与其他独立的$γ$射线观测成像空气切伦科夫望远镜是一致的。在本文中,我们仔细检查和调整的西藏-III阵列的性能使用数据的月球的阴影比较详细的蒙特卡罗模拟。由于地磁场的作用,阴影会移到月球视位置的西边,不过这种位移的程度取决于带正电的宇宙射线的初级能量。这一发现使我们能够估计从簇射大小确定初级能量的系统误差。在我们的实验中,该误差估计小于$\pm$ 12%。这种能量尺度估计是在地面宇宙线实验中的第一次尝试。系统指向误差也被估计为小于$0\fdg011$。月球阴影的亏损率和位置在每年$\pm$ 6%的统计误差内非常稳定。这保证了西藏-III台阵点状源观测的长期稳定性。这些系统误差在我们对蟹状星云的研究中得到了充分的考虑。
2008-10-21 astro-ph
TeV Gamma-Ray Astrophysics
TeV伽马射线天体物理学的窗口是在不到二十年前打开的,当时蟹状星云首次被发现。经过几年的发展,HESS、MAGIC或VERITAS等成像大气切伦科夫望远镜所使用的技术现在可以在TeV范围内进行敏感的观测。像Milagro这样的水切伦科夫仪器也在多年的集成时间后提供了第一个结果。不同类型的河外和银河系源已经被探测到,显示出各种有趣的现象,这些现象正在推动甚高能量伽马射线天体物理学的理论。在这里,我回顾了一些最有趣的结果到现在为止,特别强调在该领域的X射线/伽马射线双星。
2008-01-18 astro-ph
Recent Results from HEGRA (Gamma-Ray Observations with the HEGRA Stereoscopic System of 5 Cherenkov Telescopes)
在1996年至2002年六台成像大气切伦科夫望远镜的运行期间,HEGRA合作取得了突出的成果。这项实验工作开创了TeV伽马射线天文学领域,在部分月球时间进行观测,主要是通过使用五个切伦科夫望远镜系统应用立体观测模式。关于银河系天体,HEGRA的观测导致了对蟹状星云0.5至80 TeV之间的能谱的精确测量,探测到北半球第一颗壳型超新星遗迹(仙后座A),并对天鹅座地区尚未确定的HEGRA TeV伽马射线源TeV J2032+4130进行了调查。此外,在专门的扫描过程中研究了银河平面的很大一部分。在对著名的河外天体Mkn 421和Mkn 501的能谱进行了最精确的测量之后,耀变体H 1426+428和1ES 1959+650在过去两年中刚刚被确定为TeV光子源。广泛的多波长活动已经成功地进行,这四个对象的光谱学提供了重要的线索,了解非热发射过程,也对河外背景光光谱的光学到红外部分。最近,强有力的证据表明,附近的巨型射电星系M 87是一个TeV的伽马射线发射体已经获得。本文重点介绍了其中的一些结果。
2003-10-10 astro-ph
Monte Carlo Studies of the first VERITAS telescope
甚高能辐射望远镜阵列(Very High Energy Radiation Telescope Array,VERITAS)是一个由四台切伦科夫成像望远镜组成的系统,目前正在美国亚利桑那州基特峰建造。第一台望远镜已经在山上运行。自2005年1月以来一直在霍普金斯基地营。我们在这里提出了详细的蒙特卡罗模拟的望远镜响应广泛的空气淋浴。这个独立的望远镜的能量阈值计算为150 GeV的触发水平,γ射线触发率为22伽马/分钟。图像参数分布,和质量的γ-强子歧视计算和显示良好的协议与分布的观测背景宇宙射线和高能γ射线从蟹状星云和Markarian 421。Crab的能谱被重建为$(3.26\pm0.9)\cdot 10^{-7}\cdot E^{-(2.6\pm 0.3)}$ m $^{-2}$ s $^{-1}$ TeV $^{-1}$。
2005-07-19 astro-ph
Observations of the gamma-Ray Emission Above 250 Gev from the Blazars Markarian 501 and Markarian 421 by the Cat Cherenkov Atmospheric Imaging Telescope
最近的BL Lacertae天体Markarian 501和Markarian 421的甚高能量(VHE)伽马射线发射已经在1997年和1998年被CAT望远镜观测到。1997年,Mrk 501出现了一系列引人注目的耀斑,VHE辐射峰值超过250 GeV。源显示相关的X射线和VHE伽马射线波段的发射,连同强度光谱硬度相关性在后者的能量范围。在1998年的小耀斑期间,Mrk 421成为CAT探测到的第二个河外源。简要讨论了喷流天体物理学的理论意义。
1999-11-04 astro-ph
Observations of the Crab Nebula with the HEGRA system of IACTs in convergent mode using a topological trigger
在标准操作模式下,用5台成像大气切伦科夫望远镜组成的HEGRA立体系统对蟹状星云进行了总共约250小时的常规观测,证明了该系统在小天顶角(< 20度)下的能量阈值为500 GeV。拓扑触发器与收敛观测模式一起应用,可以显着降低系统的能量阈值下降到350 GeV。本文给出了相应的蒙特卡罗模拟以及对这种观测模式下15小时蟹状星云数据的分析结果。根据蟹状星云的数据,最终的能量阈值是350 GeV。蟹状星云在350 GeV以上的伽马射线通量估计为(8.1 +- 0.1(stat)+- 0.2(syst))10^(-11)ph cm^(-2)s^(-1),这与STACEE、CELESTE、CAT和惠普尔小组最近报告的测量结果一致。
2002-09-21 astro-ph
Detection of Gamma-rays around 1TeV from RX J0852.0-4622 by CANGAROO-II
我们利用CANGAROO-Ⅱ成像大气切伦科夫望远镜(IACT)从超新星遗迹RX J0852.0 - 4622(G266.2 - 1.2)中探测到了能量大于500GeV的6 σ γ射线辐射。在1TeV时,其通量是Crab的0.12倍。信号质心与残留物西北边缘的X射线发射峰值一致。
2005-01-06 astro-ph
Gamma-Ray Burst Follow-up Observations with STACEE During 2003-2007
太阳塔大气切伦科夫效应实验(英语:Solar Tower Atmospheric Cherenkov Effect Experiment,STACEE)是一个大气切伦科夫望远镜(英语:Cherenkov telescope,ACT),它使用大型反射镜阵列来实现相对较低的能量阈值。对于具有类克拉布光谱的源,在高海拔处,探测器响应峰值接近100 GeV。自实验开始以来,伽马射线暴观测一直是STACEE合作的高度优先事项。我们提出的结果,20伽玛射线暴后续观察的时间范围从3分钟到15小时后爆发触发。在红移测量是可用的,我们把限制的内在的高能量谱的爆发。
2007-10-22 astro-ph
Observation of VHE gamma-ray emission from the Active Galactic Nucleus 1ES1959+650 using the MAGIC telecope
MAGIC切伦科夫望远镜在2004年9月和10月的6个小时内观测到了来自活动星系核1 ES 1959 +650的甚高能伽马射线辐射。观测与蟹状星云交替进行,蟹状星云的数据被用作优化伽马/强子分离和通量比较的参考源。数据分析显示1 ES 1959 +650的VHE伽马射线发射具有~ 8 sigma显著性,在光学和X射线波长的低活性时。获得了~ 180 GeV以上的积分通量,约为蟹状星云的20%。在7天内取样的光变曲线没有显示出显著的变化。在180 GeV和2 TeV之间的微分能谱可以用指数为-2.72 +/- 0.14的幂律拟合。该光谱与HEGRA在较高能量下看到的略微陡峭的光谱一致,也是在低X射线活动期间。
2005-08-25 astro-ph
Detection of Gamma-Rays above 1.5 TeV from Mkn 501
本文报道了1996年3月至8月用第一台切伦科夫望远镜(CT 1)观测到的Mkn 501的TeV $γ$射线。通过图像分析,从147小时数据集中获得了351个多余的候选$γ$射线事件。过量的统计学显著性为5.2 $σ$。平均过剩率为$2.4 \pm 0.5$ h $^{-1}$,高于CT 1的$\approx$ 1.5 TeV阈值。在假设Mkn 501的光谱服从幂律的条件下,我们得到了2.6 $\pm0.5$的微分光谱指数,并得到了$2.3 (\pm0.4)_{Stat} (+1.5-0.6)_{Syst} \times 10^{-12}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的1.5 TeV以上的时间平均积分通量。与我们对蟹状星云的近当代观测相比,在升级到127像素相机后,作为标准蜡烛来测试CT1,表明Mkn 501的光谱与蟹状星云的光谱相似,高于1.5 TeV。来自Mkn 501的1.5 TeV以上的积分通量比蟹状星云的小2.2到3.6倍。HEGRA是第二个在TeV范围内探测到Mkn 501的实验。
1997-04-18 astro-ph
An observability study for the tentatively identified 3EG sources likely to be detected by the next-generation Cherenkov telescopes
我们提出了一个汇编数据的22个初步确定的伽马射线源从第三EGRET目录,可能会被下一代成像大气切伦科夫望远镜检测。
2001-06-07 astro-ph
VHE observations of unidentified EGRET sources
在1999年秋季至2001年春季期间,使用惠普尔10米成像大气切伦科夫望远镜对不明EGRET源进行了观测。在此期间,望远镜上安装了一个具有4度视野的高分辨率490像素相机。该仪器的离轴响应的表征是使用蟹状星云的观测结果完成的。没有从观察到的8个不明EGRET源中检测到显著的排放,并将上限作为位置的函数提出。
2001-05-30 astro-ph
Observation of Galactic Sources of Very High Energy Gamma-Rays with the MAGIC Telescope
在其第一个观测周期中,MAGIC(主要大气伽马射线成像切伦科夫)望远镜观测到来自五个银河系天体的非常高能量的伽马射线:蟹状星云,SNRs HESS J1813-178和HESS J1834-087,银河系中心和伽马射线双星LS I +61 303。在对MAGIC望远镜和数据分析程序作了简短介绍之后,对这五个来源的结果进行了审查。
2006-12-07 astro-ph
Data analysis techniques for stereo IACT systems
基于HEGRA IACT系统的数据和蒙特卡罗模拟,改进的分析技术被开发用于从多个切伦科夫图像确定簇射几何形状和簇射能量。这些技术允许,例如,选择角分辨率优于3'的事件子样本,用于将蟹状星云VHE发射区的均方根半径限制在1.5'以下。对于Mrk 501数据样本的伽马射线,能量通常可以确定为10%,岩心位置可以确定为2-3 m。
1999-10-25 astro-ph
Very high-energy gamma-ray sources as seen by the CAT imaging telescope
到目前为止,只有三个天体被确定为北半球天空中的高能伽马射线源:蟹状星云,这是一个plerion,以及两个耀变体Markarian 501和Markarian 421。本文回顾了CAT大气切伦科夫成像望远镜对这些源获得的最引人注目的结果。
2001-06-12 astro-ph
Observations of Selected AGN with H.E.S.S
2003年和2004年,利用高能立体系统(H.E.S.S.)观测了选定的活动星系核(AGN)样本,纳米比亚的大气层切伦科夫成像望远镜阵列。这些候选甚高能量(VHE,>100 GeV)伽马射线发射体的红移范围从z=0.00183到z=0.333。已经报告了对其中一些物体的重大探测,如PKS 2155-304和Markarian 421。从马卡良501的大天顶角观测中发现了信号的边缘证据(3.1 sigma),对应于I(>1.65 TeV)=(1.5 +/- 0.6(stat)+/- 0.3(syst))x 10^{-12} cm^{-2} s^{-1}或蟹状星云通量的约15%。其他19个活动星系核的积分通量上限,基于~1到~8小时的曝光时间,平均能量阈值在160 GeV和610 GeV之间,范围从0.4%到5.1%的蟹状星云通量。所有的上限都是有史以来对这些对象的最大限制。
2005-07-08 astro-ph
Observation of LS I +61 303 with VERITAS
在2006年和2007年的几个月里,利用VERITAS成像空气切伦科夫望远镜阵列观测了高质量X射线双星LS I +61 303。在双星系统的几个轨道周期中检测到能量超过350 GeV的高能伽马射线信号。探测到的伽马射线通量随26.5天的轨道周期变化很大,而最大通量(相当于蟹状星云通量的约10%)总是在近似apastron处发现,这表明粒子加速和/或传播对系统中两个物体的相对位置有很强的依赖性。
2007-09-23 astro-ph
GAW, Gamma Air Watch - A Large Field of View Imaging Atmospheric Cherenkov
GAW是Gamma Air Watch的首字母缩写,是一项探路者实验,旨在测试新一代成像大气切伦科夫望远镜的可行性,该望远镜将高通量灵敏度与大视场能力结合起来。全球大气观察站被设想为一个由三个相同的成像望远镜组成的阵列,这些望远镜位于一个等边三角形的顶点,边长约为80米。与所有现有的和目前计划的地面切伦科夫望远镜相比,全球大气观察有两个主要特点。第一个区别是光学系统:GAW使用菲涅耳折射透镜(直径2.13米)作为集光器,而不是传统的反射镜。第二个主要区别是探测工作模式:焦面探测器工作在单光电子计数模式,而不是通常的电荷积分模式。全球大气观察站阵列计划设在西班牙Calar Alto天文台场址,海拔2150米。在第一阶段,将只安装6x6度的焦平面探测器;沿着视场移动它,将测试望远镜的灵敏度,观察蟹状星云,轴上和离轴指向高达20度,能量阈值为300 GeV,能量峰值为700 GeV。作为探路者,全球大气观察还将监测一些闪耀的Blazar的甚高能量活动,并将在高能量下跟踪GLAST探测。在第二阶段,焦平面将扩大到覆盖24度(全)的视场;沿着不同的南北方向,全球大气观察将达到360 x60度的天空区域。全球大气观察是意大利、葡萄牙和西班牙研究所的一项合作努力。
2005-09-23 astro-ph
The MAGIC Cherenkov Telescope for gamma ray astronomy
主要大气伽马射线成像切伦科夫望远镜(MAGIC)正在调试阶段,将于2003年底开始全面运作。它位于西班牙加那利群岛拉帕尔马的El Roque de los Muchachos,拥有现有切伦科夫望远镜中最大的反射器面积(直径17米)。已使用新技术将伽马射线探测的能量阈值降低到约30 GeV。由于其特性,极高能量源的目录将随着MAGIC观测而大大增加,预计在不久的将来会有令人兴奋的结果。介绍了望远镜的概况、现状和初步成果,以及科学研究的重点。
2003-11-10 astro-ph