TeV γ-ray observations of the young synchrotron-dominated SNRs G1.9+0.3 and G330.2+1.0 with H.E.S.S.
A. Abramowski
,
F. Aharonian
,
F. Ait Benkhali
,
A. G. Akhperjanian
,
E. Angüner
,
G. Anton
,
S. Balenderan
,
Agnès Balzer
,
A. Barnacka
,
Y. Becherini
,
J. Becker Tjus
,
K. Bernlöhr
,
E. Birsin
,
E. Bissaldi
,
J. Biteau
(1)
,
M. Böttcher
,
C. Boisson
(2)
,
J. Bolmont
(3)
,
P. Bordas
,
J. Brucker
,
F. Brun
,
P. Brun
(4)
,
T. Bulik
,
S. Carrigan
,
S. Casanova
,
M. Cerruti
(2)
,
P. M. Chadwick
,
R. Chalme-Calvet
(3)
,
R. C. G. Chaves
,
A. Cheesebrough
,
M. Chrétien
(3)
,
S. Colafrancesco
,
G. Cologna
,
J. Conrad
,
C. Couturier
(3)
,
Y. Cui
,
M. Dalton
(5)
,
M. K. Daniel
,
I. D. Davids
,
B. Degrange
(1)
,
C. Deil
,
P. Dewilt
,
H. J. Dickinson
,
A. Djannati-Ataï
(6, 7)
,
W. Domainko
,
L. O'C. Drury
,
G. Dubus
,
K. Dutson
,
J. Dyks
,
M. Dyrda
,
T. Edwards
,
K. Egberts
,
P. Eger
,
P. Espigat
(7)
,
C. Farnier
,
S. Fegan
(1)
,
F. Feinstein
(8)
,
M. V. Fernandes
,
D. Fernandez
(8)
,
A. Fiasson
(9)
,
G. Fontaine
(1)
,
A. Förster
,
M. Füssling
,
M. Gajdus
,
Y. A. Gallant
(8)
,
T. Garrigoux
(3)
,
G. Giavitto
,
B. Giebels
(1)
,
J. F. Glicenstein
,
M. -H. Grondin
,
M. Grudzińska
,
S. Häffner
,
J. Hahn
,
J. Harris
,
G. Heinzelmann
,
G. Henri
,
G. Hermann
,
O. Hervet
(2)
,
A. Hillert
,
J. A. Hinton
,
W. Hofmann
,
P. Hofverberg
,
M. Holler
,
D. Horns
,
A. Jacholkowska
(3)
,
C. Jahn
,
M. Jamrozy
,
M. Janiak
,
F. Jankowsky
,
I. Jung
,
M. A. Kastendieck
,
K. Katarzyński
,
U. Katz
,
S. Kaufmann
,
B. Khélifi
(7)
,
Michel Kieffer
(3)
,
S. Klepser
,
D. Klochkov
,
W. Kluźniak
,
T. Kneiske
,
D. Kolitzus
,
Nu. Komin
(9)
,
K. Kosack
,
S. Krakau
,
F. Krayzel
(9)
,
P. P. Krüger
,
H. Laffon
(5)
,
G. Lamanna
(9)
,
J. Lefaucheur
(7)
,
A. Lemière
(7)
,
M. Lemoine-Goumard
(5)
,
J. -P. Lenain
(3)
,
D. Lennarz
,
T. Lohse
,
A. Lopatin
,
C. -C. Lu
,
V. Marandon
,
Alexandre Marcowith
(8)
,
R. Marx
,
G. Maurin
(9)
,
N. Maxted
,
M. Mayer
,
T. J. L. Mccomb
,
J. Méhault
(5)
,
P. J. Meintjes
,
U. Menzler
,
M. Meyer
,
R. Moderski
,
M. Mohamed
,
Emmanuel Moulin
,
T. Murach
,
C. L. Naumann
(3)
,
M. de Naurois
(1)
,
J. Niemiec
,
S. J. Nolan
,
L. Oakes
,
S. Ohm
,
E. de Oña Wilhelmi
,
B. Opitz
,
M. Ostrowski
,
I. Oya
,
M. Panter
,
R. D. Parsons
,
M. Paz Arribas
,
N. W. Pekeur
,
G. Pelletier
,
J. Perez
,
P. -O. Petrucci
,
B. Peyaud
,
S. Pita
(7)
,
H. Poon
,
G. Pühlhofer
,
M. Punch
(7)
,
A. Quirrenbach
,
S. Raab
,
M. Raue
,
A. Reimer
,
O. Reimer
,
Matthieu Renaud
(8)
,
R. de Los Reyes
,
F. Rieger
,
L. Rob
,
C. Romoli
,
S. Rosier-Lees
(9)
,
G. Rowell
,
B. Rudak
,
C. B. Rulten
(2)
,
V. Sahakian
,
D. A. Sanchez
(9)
,
A. Santangelo
,
R. Schlickeiser
,
F. Schüssler
,
A. Schulz
,
U. Schwanke
,
S. Schwarzburg
,
S. Schwemmer
,
H. Sol
(2)
,
G. Spengler
,
F. Spies
,
Ł. Stawarz
,
R. Steenkamp
,
C. Stegmann
,
F. Stinzing
,
K. Stycz
,
I. Sushch
,
A. Szostek
,
J. -P. Tavernet
(3)
,
T. Tavernier
(7)
,
A. M. Taylor
,
R. Terrier
(7)
,
M. Tluczykont
,
C. Trichard
(9)
,
K. Valerius
,
C. van Eldik
,
B. van Soelen
,
George Vasileiadis
(8)
,
C. Venter
,
A. Viana
,
P. Vincent
(3)
,
H. J. Völk
,
F. Volpe
,
M. Vorster
,
T. Vuillaume
,
S. J. Wagner
,
P. Wagner
,
M. Ward
,
M. Weidinger
,
Q. Weitzel
,
R. White
,
A. Wierzcholska
,
P. Willmann
,
A. Wörnlein
,
D. Wouters
,
V. Zabalza
,
M. Zacharias
,
A. Zajczyk
,
A. A. Zdziarski
,
A. Zech
(2)
,
H. -S. Zechlin
1
LLR -
Laboratoire Leprince-Ringuet
2 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
3 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
4 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
5 FERMI
6 APC - AHE - APC - Astrophysique des Hautes Energies
7 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
8 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
9 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
2 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
3 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
4 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
5 FERMI
6 APC - AHE - APC - Astrophysique des Hautes Energies
7 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
8 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
9 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
A. Abramowski
- Fonction : Auteur
F. Aharonian
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F. Ait Benkhali
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A. G. Akhperjanian
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E. Angüner
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G. Anton
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S. Balenderan
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Agnès Balzer
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A. Barnacka
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Y. Becherini
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J. Becker Tjus
- Fonction : Auteur
K. Bernlöhr
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E. Birsin
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E. Bissaldi
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M. Böttcher
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C. Boisson
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P. Bordas
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J. Brucker
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F. Brun
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P. Brun
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- PersonId : 755661
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T. Bulik
- Fonction : Auteur
S. Carrigan
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S. Casanova
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M. Cerruti
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P. M. Chadwick
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S. Colafrancesco
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L. O'C. Drury
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G. Dubus
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K. Dutson
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M. Dyrda
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T. Edwards
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M. Gajdus
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M. Grudzińska
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G. Henri
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W. Hofmann
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P. Hofverberg
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M. Holler
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C. Jahn
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M. Jamrozy
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Alexandre Marcowith
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H. -S. Zechlin
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Résumé
The non-thermal nature of the X-ray emission from the shell-type supernova remnants (SNRs) G1.9+0.3 and G330.2+1.0 is an indication of intense particle acceleration in the shock fronts of both objects. This suggests that the SNRs are prime candidates for very-high-energy (VHE; E $>$ 0.1 TeV) {\gamma}-ray observations. G1.9+0.3, recently established as the youngest known SNR in the Galaxy, also offers a unique opportunity to study the earliest stages of SNR evolution in the VHE domain. The purpose of this work is to probe the level of VHE {\gamma}-ray emission from both SNRs and use this to constrain their physical properties. Observations were conducted with the H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) Cherenkov telescope array over a more than six-year period spanning 2004-2010. The obtained data have effective livetimes of 67 h for G1.9+0.3 and 16 h for G330.2+1.0. The data are analyzed in the context of the multi-wavelength observations currently available and in the framework of both leptonic and hadronic particle acceleration scenarios. No significant {\gamma}-ray signal from G1.9+0.3 or G330.2+1.0 was detected. Upper limits (99% confidence level) to the TeV flux from G1.9+0.3 and G330.2+1.0 for the assumed spectral index {\Gamma} = 2.5 were set at 5.6 $\times$ 10$^{-13}$ cm$^{-2}$ s$^{-1}$ above 0.26 TeV and 3.2 $\times$ 10$^{-12}$ cm$^{-2}$ s$^{-1}$ above 0.38 TeV, respectively. In a one-zone leptonic scenario, these upper limits imply lower limits on the interior magnetic field to B$_{\mathrm{G1.9}}$ $\gtrsim$ 11 {\mu}G for G1.9+0.3 and to B$_{\mathrm{G330}}$ $\gtrsim$ 8 {\mu}G for G330.2+1.0. In a hadronic scenario, the low ambient densities and the large distances to the SNRs result in very low predicted fluxes, for which the H.E.S.S. upper limits are not constraining.