H.E.S.S. observations of the Carina nebula and its enigmatic colliding wind binary Eta Carinae
A. Abramowski
(1)
,
Fabio Acero
(2)
,
F. Aharonian
(3)
,
A. G. Akhperjanian
(4)
,
G. Anton
(5)
,
Agnès Balzer
(5)
,
A. Barnacka
(6, 7)
,
Y. Becherini
(8, 9)
,
J. Becker
(10)
,
K. Bernlöhr
(3)
,
E. Birsin
(11)
,
J. Biteau
(8)
,
A. Bochow
(3)
,
C. Boisson
(12)
,
J. Bolmont
(13)
,
P. Bordas
(14)
,
J. Brucker
(15)
,
F. Brun
(8)
,
P. Brun
(7)
,
T. Bulik
(16)
,
I. Büsching
(10)
,
S. Carrigan
(3)
,
S. Casanova
(3)
,
M. Cerruti
(12)
,
P. M. Chadwick
,
A. Charbonnier
(13)
,
R. C. G. Chaves
(7, 3)
,
A. Cheesebrough
(11)
,
G. Cologna
,
J. Conrad
,
M. Dalton
,
M. K. Daniel
,
I. D. Davids
,
B. Degrange
(8)
,
C. Deil
(3)
,
H. J. Dickinson
,
A. Djannati-Ataï
(9)
,
W. Domainko
(3)
,
L. O'C. Drury
(17)
,
G. Dubus
,
K. Dutson
,
J. Dyks
(16)
,
M. Dyrda
,
K. Egberts
,
P. Eger
(5)
,
P. Espigat
(9)
,
L. Fallon
(17)
,
S. Fegan
(8)
,
F. Feinstein
(2)
,
M. V. Fernandes
(1)
,
A. Fiasson
(18)
,
G. Fontaine
(8)
,
A. Förster
(3)
,
M. Füssling
(19)
,
Y. A. Gallant
(2)
,
T. Garrigoux
(13)
,
H. Gast
(3)
,
L. Gérard
(9)
,
B. Giebels
(8)
,
J. F. Glicenstein
(7)
,
B. Glück
(15)
,
D. Göring
(15)
,
M.-H. Grondin
(3)
,
S. Häffner
(15)
,
J. D. Hague
(3)
,
J. Hahn
(3)
,
D. Hampf
(1)
,
J. Harris
,
M. Hauser
,
S. Heinz
(15)
,
G. Heinzelmann
(1)
,
G. Henri
,
G. Hermann
(3)
,
A. Hillert
(3)
,
J. A. Hinton
,
W. Hofmann
(3)
,
P. Hofverberg
(3)
,
M. Holler
(15)
,
D. Horns
(1)
,
A. Jacholkowska
(13)
,
C. Jahn
(15)
,
M. Jamrozy
,
I. Jung
(15)
,
M. A. Kastendieck
(1)
,
K. Katarzyński
,
U. Katz
(15)
,
S. Kaufmann
,
B. Khélifi
(8)
,
D. Klochkov
(20)
,
W. Kluźniak
(16)
,
T. Kneiske
(1)
,
Nu. Komin
(18)
,
K. Kosack
(7)
,
R. Kossakowski
(18)
,
F. Krayzel
(18)
,
H. Laffon
(8)
,
G. Lamanna
(18)
,
J.-P. Lenain
,
D. Lennarz
(3)
,
T. Lohse
(11)
,
A. Lopatin
(15)
,
C.-C. Lu
(3)
,
V. Marandon
(3)
,
Alexandre Marcowith
(2)
,
Julien Masbou
(18)
,
G. Maurin
(18)
,
N. Maxted
,
M. Mayer
(3)
,
T. J. L. Mccomb
,
M. C. Medina
(7)
,
J. Méhault
(2)
,
R. Moderski
(16)
,
M. Mohamed
,
Emmanuel Moulin
(7)
,
C. L. Naumann
(13)
,
M. Naumann-Godo
(21)
,
M. de Naurois
(8)
,
D. Nedbal
,
D. Nekrassov
(3)
,
N. Nguyen
(1)
,
B. Nicholas
,
J. Niemiec
,
S. J. Nolan
,
S. Ohm
(3)
,
E. de Oña Wilhelmi
(3)
,
B. Opitz
(1)
,
M. Ostrowski
,
I. Oya
(11)
,
M. Panter
(3)
,
M. Paz Arribas
(11)
,
N. W. Pekeur
,
G. Pelletier
,
J. Perez
,
P. -O. Petrucci
,
B. Peyaud
(7)
,
S. Pita
(9)
,
G. Pühlhofer
(20)
,
M. Punch
(9)
,
A. Quirrenbach
,
M. Raue
(1)
,
A. Reimer
,
O. Reimer
,
Matthieu Renaud
(2)
,
R. de Los Reyes
(3)
,
F. Rieger
(3)
,
J. Ripken
,
L. Rob
,
S. Rosier-Lees
(18)
,
G. Rowell
,
B. Rudak
(16)
,
C. B. Rulten
,
V. Sahakian
(22)
,
D. A. Sanchez
(3)
,
A. Santangelo
(20)
,
R. Schlickeiser
(10)
,
A. Schulz
(15)
,
U. Schwanke
(11)
,
S. Schwarzburg
(20)
,
S. Schwemmer
,
F. Sheidaei
(9)
,
J. L. Skilton
(3)
,
H. Sol
(12)
,
G. Spengler
(11)
,
Ł. Stawarz
,
R. Steenkamp
(15)
,
C. Stegmann
(15)
,
F. Stinzing
(15)
,
K. Stycz
(15)
,
I. Sushch
(11)
,
A. Szostek
,
J. -P. Tavernet
(13)
,
R. Terrier
(9)
,
M. Tluczykont
(1)
,
K. Valerius
(15)
,
C. van Eldik
(15)
,
George Vasileiadis
(2)
,
C. Venter
,
A. Viana
(7)
,
P. Vincent
(13)
,
H. J. Völk
(3)
,
F. Volpe
(3)
,
S. Vorobiov
(2)
,
M. Vorster
,
S. J. Wagner
,
M. Ward
,
R. White
,
A. Wierzcholska
,
M. Zacharias
(10)
,
A. Zajczyk
(2, 16)
,
A. A. Zdziarski
(16)
,
A. Zech
(12)
,
H. -S. Zechlin
(1)
,
T. Montmerle
1
Institut für Experimentalphysik [Hamburg]
2 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
3 MPIK - Max-Planck-Institut für Kernphysik
4 Yerevan Physics Institute
5 FAU - Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg = University of Erlangen-Nuremberg
6 Nicolaus Copernicus University [Toruń]
7 CEA - CEA- Saclay
8 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
9 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
10 ITP4 - Institut für Theoretische Physik IV [Bochum]
11 HU Berlin - Humboldt-Universität zu Berlin = Humboldt University of Berlin = Université Humboldt de Berlin
12 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
13 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
14 Eberhard Karls Universität Tübingen = University of Tübingen
15 Physikalisches Institut [Erlangen]
16 Astronomical Observatory [Warsaw]
17 DIAS - Dublin Institute for Advanced Studies
18 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
19 Institut für Theoretische Physik [Berlin]
20 IAAT - Institut für Astronomie und Astrophysik [Tübingen]
21 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
22 NAS RA - National Academy of Sciences of the Republic of Armenia [Yerevan]
2 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
3 MPIK - Max-Planck-Institut für Kernphysik
4 Yerevan Physics Institute
5 FAU - Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg = University of Erlangen-Nuremberg
6 Nicolaus Copernicus University [Toruń]
7 CEA - CEA- Saclay
8 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
9 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
10 ITP4 - Institut für Theoretische Physik IV [Bochum]
11 HU Berlin - Humboldt-Universität zu Berlin = Humboldt University of Berlin = Université Humboldt de Berlin
12 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
13 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
14 Eberhard Karls Universität Tübingen = University of Tübingen
15 Physikalisches Institut [Erlangen]
16 Astronomical Observatory [Warsaw]
17 DIAS - Dublin Institute for Advanced Studies
18 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
19 Institut für Theoretische Physik [Berlin]
20 IAAT - Institut für Astronomie und Astrophysik [Tübingen]
21 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
22 NAS RA - National Academy of Sciences of the Republic of Armenia [Yerevan]
Fabio Acero
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : fabio-acero
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F. Aharonian
- Fonction : Auteur
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Y. Becherini
- Fonction : Auteur
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K. Bernlöhr
- Fonction : Auteur
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C. Boisson
- Fonction : Auteur
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F. Brun
- Fonction : Auteur
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S. Casanova
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755452
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M. Cerruti
- Fonction : Auteur
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P. M. Chadwick
- Fonction : Auteur
G. Cologna
- Fonction : Auteur
J. Conrad
- Fonction : Auteur
M. Dalton
- Fonction : Auteur
M. K. Daniel
- Fonction : Auteur
I. D. Davids
- Fonction : Auteur
H. J. Dickinson
- Fonction : Auteur
G. Dubus
- Fonction : Auteur
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K. Dutson
- Fonction : Auteur
M. Dyrda
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K. Egberts
- Fonction : Auteur
S. Fegan
- Fonction : Auteur
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A. Fiasson
- Fonction : Auteur
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M.-H. Grondin
- Fonction : Auteur
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J. Harris
- Fonction : Auteur
M. Hauser
- Fonction : Auteur
G. Henri
- Fonction : Auteur
J. A. Hinton
- Fonction : Auteur
D. Horns
- Fonction : Auteur
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M. Jamrozy
- Fonction : Auteur
- PersonId : 763768
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I. Jung
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755283
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K. Katarzyński
- Fonction : Auteur
U. Katz
- Fonction : Auteur
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S. Kaufmann
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B. Khélifi
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Nu. Komin
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K. Kosack
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R. Kossakowski
- Fonction : Auteur
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J.-P. Lenain
- Fonction : Auteur
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T. Lohse
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V. Marandon
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Alexandre Marcowith
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Julien Masbou
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N. Maxted
- Fonction : Auteur
T. J. L. Mccomb
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M. Mohamed
- Fonction : Auteur
Emmanuel Moulin
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M. de Naurois
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D. Nedbal
- Fonction : Auteur
B. Nicholas
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J. Niemiec
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S. J. Nolan
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S. Ohm
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M. Ostrowski
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N. W. Pekeur
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G. Pelletier
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J. Perez
- Fonction : Auteur
P. -O. Petrucci
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M. Punch
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A. Quirrenbach
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A. Reimer
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O. Reimer
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Matthieu Renaud
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F. Rieger
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J. Ripken
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L. Rob
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G. Rowell
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B. Rudak
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C. B. Rulten
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A. Santangelo
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U. Schwanke
- Fonction : Auteur
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S. Schwemmer
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Ł. Stawarz
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A. Szostek
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C. van Eldik
- Fonction : Auteur
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George Vasileiadis
- Fonction : Auteur
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C. Venter
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M. Vorster
- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
M. Ward
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R. White
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A. Wierzcholska
- Fonction : Auteur
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M. Zacharias
- Fonction : Auteur
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A. Zech
- Fonction : Auteur
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T. Montmerle
- Fonction : Auteur
Résumé
The massive binary system Eta Carinae and the surrounding HII complex, the Carina Nebula, are potential particle acceleration sites from which very-high-energy (VHE; E > 100 GeV) \gamma-ray emission could be expected. This paper presents data collected during VHE \gamma-ray observations with the H.E.S.S. telescope array from 2004 to 2010, which cover a full orbit of Eta Carinae. In the 33.1-hour data set no hint of significant \gamma-ray emission from Eta Carinae has been found and an upper limit on the \gamma-ray flux of 7.7 x 10-13 ph cm-2 s-1 (99% confidence level) is derived above the energy threshold of 470 GeV. Together with the detection of high-energy (HE; 0.1 GeV > E > 100 GeV) \gamma-ray emission by the Fermi-LAT up to 100 GeV, and assuming a continuation of the average HE spectral index into the VHE domain, these results imply a cut-off in the \gamma-ray spectrum between the HE and VHE \gamma-ray range. This could be caused either by a cut-off in the accelerated particle distribution or by severe \gamma-\gamma\ absorption losses in the wind collision region. Furthermore, the search for extended \gamma-ray emission from the Carina Nebula resulted in an upper limit on the \gamma-ray flux of 4.2 x 10-12 ph cm-2 s-1 (99% confidence level). The derived upper limit of ~23 on the cosmic-ray enhancement factor is compared with results found for the old-age mixed-morphology supernova remnant W 28.
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