Gamma-Ray Emission from the Shell of Supernova Remnant W44 Revealed by the Fermi LAT

A. A. Abdo , Markus Ackermann , Marco Ajello , Luca Baldini , Jean Ballet (1) , Guido Barbiellini , M. G. Baring , D. Bastieri , B. M. Baughman , K. Bechtol , R. Bellazzini , B. Berenji , R. D. Blandford , E. D. Bloom , E. Bonamente , A. W. Borgland , J. Bregeon , A. Brez , M. Brigida , Pascal Bruel (2) , T. H. Burnett , S. Buson , G. A. Caliandro , R. A. Cameron , P. A. Caraveo , J. M. Casandjian (1) , C. Cecchi , Ö. Çelik , A. Chekhtman , C. C. Cheung , J. Chiang , S. Ciprini , R. Claus , Ismaël Cognard (3) , J. Cohen-Tanugi (4) , L. R. Cominsky , J. Conrad , S. Cutini , C. D. Dermer , A. de Angelis , F. de Palma , S. W. Digel , E. Do Couto E Silva , P. S. Drell , R. Dubois , D. Dumora (5) , C. Espinoza , C. Farnier (4) , C. Favuzzi , S. J. Fegan (2) , W. B. Focke , P. Fortin (2) , M. Frailis , Y. Fukazawa , S. Funk , P. Fusco , F. Gargano , D. Gasparrini , N. Gehrels , S. Germani , G. Giavitto , B. Giebels (2) , N. Giglietto , F. Giordano , T. Glanzman , G. Godfrey , I. A. Grenier (1) , M.-H. Grondin (5) , J. E. Grove , L. Guillemot (5) , S. Guiriec (4) , Y. Hanabata , A. K. Harding , M. Hayashida , E. Hays , R. E. Hughes , M. S. Jackson , G. Jóhannesson , A. S. Johnson , T. J. Johnson , W. N. Johnson , T. Kamae , H. Katagiri , J. Kataoka , J. Katsuta , N. Kawai , M. Kerr , Jürgen Knödlseder (6) , M. L. Kocian , M. Kramer , M. Kuss , J. Lande , L. Latronico , M. Lemoine-Goumard (5) , F. Longo , F. Loparco , B. Lott (5) , M. N. Lovellette , P. Lubrano , A. G. Lyne , G. M. Madejski , A. Makeev , M. N. Mazziotta , J. E. Mcenery , C. Meurer , P. F. Michelson , W. Mitthumsiri , T. Mizuno , C. Monte , M. E. Monzani , A. Morselli , I. V. Moskalenko , S. Murgia , T. Nakamori , P. L. Nolan , J. P. Norris , A. Noutsos , E. Nuss (4) , T. Ohsugi , N. Omodei , E. Orlando , J. F. Ormes , D. Paneque , D. Parent (5) , V. Pelassa (4) , M. Pepe , M. Pesce-Rollins , F. Piron (4) , T.A. Porter , S. Rainò , R. Rando , M. Razzano , A. Reimer , O. Reimer , T. Reposeur (5) , L. S. Rochester , A. Y. Rodriguez , R. W. Romani , M. Roth , F. Ryde , H. F.-W. Sadrozinski , D. Sanchez (2) , A. Sander , P. M. Saz Parkinson , J. D. Scargle , C. Sgrò (2) , E. J. Siskind , David Stanley Smith (5) , P. D. Smith , G. Spandre , P. Spinelli , B. W. Stappers , F. W. Stecker , M. S. Strickman , D. J. Suson , H. Tajima , ‡ H. Takahashi , T. Takahashi , T. Tanaka , J.B. Thayer , J. G. Thayer , Gilles Theureau (3, 7) , D. J. Thompson , L. Tibaldo (1) , O. Tibolla , D. F. Torres , G. Tosti , A. Tramacere , Y. Uchiyama , T.L. Usher , V. Vasileiou , C. Venter , N. Vilchez (6) , V. Vitale , A. P. Waite , P. Wang , B. L. Winer , K. S. Wood , R. Yamazaki , T. Ylinen , M. Ziegler

1 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
2 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
3 LPCE - Laboratoire de physique et chimie de l'environnement
4 LPTA - Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules
5 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
6 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements
7 USN - Unité Scientifique de la Station de Nançay

Recent observations of supernova remnants (SNRs) hint that they accelerate cosmic rays to energies close to ~1015 electron volts. However, the nature of the particles that produce the emission remains ambiguous. We report observations of SNR W44 with the Fermi Large Area Telescope at energies between 2 × 108 electron volts and 3 × 1011 electron volts. The detection of a source with a morphology corresponding to the SNR shell implies that the emission is produced by particles accelerated there. The gamma-ray spectrum is well modeled with emission from protons and nuclei. Its steepening above ~109 electron volts provides a probe with which to study how particle acceleration responds to environmental effects such as shock propagation in dense clouds and how accelerated particles are released into interstellar space.

Domaines: Phénomènes cosmiques de haute energie [astro-ph.HE]; Phénomènes cosmiques de haute energie [astro-ph.HE]

A. A. Abdo, Markus Ackermann, Marco Ajello, Luca Baldini, Jean Ballet, et al.. Gamma-Ray Emission from the Shell of Supernova Remnant W44 Revealed by the Fermi LAT. Science, 2010, 327, pp.1103-1106. ⟨10.1126/science.1182787⟩. ⟨in2p3-00469710⟩