HAL: in2p3-00608701, version 1

arXiv: 1104.2093

DOI: 10.1088/0004-637X/734/2/116

Detailed view

Export this paper BibTeX - EndNote - TEI - RefWorks -

Astrophysical Journal 734 (2011) 116

Fermi-LAT Observations of Two Gamma-Ray Emission Components from the Quiescent Sun

A. A. Abdo, M. Ackermann, M. Ajello, L. Baldini, J. Ballet 1, G. Barbiellini, D. Bastieri, K. Bechtol, R. Bellazzini, B. Berenji, E. Bonamente, A. W. Borgland, A. Bouvier, J. Bregeon, A. Brez, M. Brigida, P. Bruel 2, R. Buehler, S. Buson, G. A. Caliandro, R. A. Cameron, P. A. Caraveo, J. M. Casandjian 1, C. Cecchi, E. Charles, A. Chekhtman, J. Chiang, S. Ciprini, R. Claus, J. Cohen-Tanugi 3, J. Conrad, S. Cutini, A. De Angelis, F. De Palma, C. D. Dermer, S. W. Digel, E. Do Couto E Silva, P. S. Drell, R. Dubois, C. Favuzzi, S. J. Fegan 2, W. B. Focke, P. Fortin 2, M. Frailis, S. Funk, P. Fusco, F. Gargano, D. Gasparrini, N. Gehrels, S. Germani, N. Giglietto, F. Giordano, M. Giroletti, T. Glanzman, G. Godfrey, I. A. Grenier 1, L. Grillo, S. Guiriec, D. Hadasch, E. Hays, R. E. Hughes, G. Iafrate, G. Jóhannesson, A. S. Johnson, T. J. Johnson, T. Kamae, H. Katagiri, J. Kataoka, J. Knödlseder 4, M. Kuss, J. Lande, L. Latronico, S.-H. Lee, A. M. Lionetto, F. Longo, F. Loparco, B. Lott 5, M. N. Lovellette, P. Lubrano, A. Makeev, M. N. Mazziotta, J. E. Mcenery, J. Mehault 3, P. F. Michelson, W. Mitthumsiri, T. Mizuno, A. A. Moiseev, C. Monte, M. E. Monzani, A. Morselli, I. V. Moskalenko, S. Murgia, T. Nakamori, M. Naumann-Godo 1, P. L. Nolan, J. P. Norris, E. Nuss 3, T. Ohsugi, A. Okumura, N. Omodei, E. Orlando, J. F. Ormes, M. Ozaki, D. Paneque, V. Pelassa 3, M. Pesce-Rollins, M. Pierbattista 1, F. Piron 3, T. A. Porter, S. Rainò, R. Rando, M. Razzano, A. Reimer, O. Reimer, T. Reposeur 5, S. Ritz, H. F.-W. Sadrozinski, T. L. Schalk, C. Sgrò, G. H. Share, E. J. Siskind, P. D. Smith, G. Spandre, P. Spinelli, M. S. Strickman, A. W. Strong, H. Takahashi, T. Tanaka, J. G. Thayer, J. B. Thayer, D. J. Thompson, L. Tibaldo, D. F. Torres, G. Tosti, A. Tramacere, E. Troja, Y. Uchiyama, T. L. Usher, J. Vandenbroucke, V. Vasileiou 3, G. Vianello, N. Vilchez 4, V. Vitale, A. E. Vladimirov, A. P. Waite, P. Wang, B. L. Winer, K. S. Wood, Z. Yang, M. Ziegler

For the Fermi-LAT collaboration(s)

(2011-06-20)

We report the detection of high-energy gamma rays from the quiescent Sun with the Large Area Telescope (LAT) on board the Fermi Gamma-Ray Space Telescope (Fermi) during the first 18 months of the mission. These observations correspond to the recent period of low solar activity when the emission induced by cosmic rays is brightest. For the first time, the high statistical significance of the observations allows clear separation of the two components: the point-like emission from the solar disk due to cosmic ray cascades in the solar atmosphere, and extended emission from the inverse Compton scattering of cosmic ray electrons on solar photons in the heliosphere. The observed integral flux (>100 MeV) from the solar disk is (4.6 +/- 0.2 [statistical error] +1.0/-0.8 [systematic error]) x10^{-7} cm^{-2} s^{-1}, which is ~7 times higher than predicted by the "nominal" model of Seckel et al. (1991). In contrast, the observed integral flux (>100 MeV) of the extended emission from a region of 20 deg radius centered on the Sun, but excluding the disk itself, (6.8 +/-0.7 [stat.] +0.5/-0.4 [syst.]) x10^{-7} cm^{-2} s^{-1}, along with the observed spectrum and the angular profile, are in good agreement with the theoretical predictions for the inverse Compton emission.

1:	Astrophysique Interactions Multi-échelles (AIM)
	CNRS : UMR7158 – INSU – Université Paris VII - Paris Diderot – CEA : DSM/IRFU
2:	Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR)
	CNRS : UMR7638 – IN2P3 – Polytechnique - X
3:	Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM)
	CNRS : UMR5299 – Université Montpellier II - Sciences et techniques – IN2P3
4:	Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP)
	CNRS : UMR5277 – Université Paul Sabatier [UPS] - Toulouse III – Observatoire Midi-Pyrénées
5:	Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG)
	CNRS : UMR5797 – IN2P3 – Université Sciences et Technologies - Bordeaux I

Subject(s)

:

Physics/Astrophysics/High Energy Astrophysical Phenomena Sciences of the Universe/Astrophysics/High Energy Astrophysical Phenomena Physics/Astrophysics/Solar and Stellar Astrophysics Sciences of the Universe/Astrophysics/Solar and Stellar Astrophysics

Keyword(s): astroparticle physics – cosmic rays – gamma rays: general – Sun: atmosphere – Sun: heliosphere – Sun: X-rays – gamma rays

in2p3-00608701, version 1

http://hal.in2p3.fr/in2p3-00608701

oai:hal.in2p3.fr:in2p3-00608701

From: Virginie Mas <>

Submitted for: Benoit Lott <>

Submitted on: Wednesday, 13 July 2011 22:28:37

Updated on: Monday, 18 July 2011 07:59:25