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Title:
A study of Tycho's SNR at TeV energies with the HEGRA CT-System
Authors:
Aharonian, F. A.; Akhperjanian, A. G.; Barrio, J. A.; Bernlöhr, K.; Börst, H.; Bojahr, H.; Bolz, O.; Contreras, J. L.; Cortina, J.; Denninghoff, S.; Fonseca, V.; Gonzalez, J. C.; Götting, N.; Heinzelmann, G.; Hermann, G.; Heusler, A.; Hofmann, W.; Horns, D.; Ibarra, A.; Jung, I.; Kankanyan, R.; Kestel, M.; Kettler, J.; Kohnle, A.; Konopelko, A.; Kornmeyer, H.; Kranich, D.; Krawczynski, H.; Lampeitl, H.; Lorenz, E.; Lucarelli, F.; Magnussen, N.; Mang, O.; Meyer, H.; Mirzoyan, R.; Moralejo, A.; Padilla, L.; Panter, M.; Plaga, R.; Plyasheshnikov, A.; Prahl, J.; Pühlhofer, G.; Rauterberg, G.; Röhring, A.; Rhode, W.; Rowell, G. P.; Sahakian, V.; Samorski, M.; Schilling, M.; Schröder, F.; Stamm, W.; Tluczykont, M.; Völk, H. J.; Wiedner, C.; Wittek, W.
Affiliation:
AA(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), AB(Yerevan Physics Institute, Alikhanian Br. 2, 375036 Yerevan, Armenia), AC(Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, 80805 München, Germany; Universidad Complutense, Facultad de Ciencias Físicas, Ciudad Universitaria, 28040 Madrid, Spain), AD(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), AE(Universität Kiel, Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Leibnizstraße 15-19, 24118 Kiel, Germany), AF(Universität Wuppertal, Fachbereich Physik, Gaußstr.20, 42097 Wuppertal, Germany), AG(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), AH(Universidad Complutense, Facultad de Ciencias Físicas, Ciudad Universitaria, 28040 Madrid, Spain), AI(Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, 80805 München, Germany), AJ(Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, 80805 München, Germany), AK(Universidad Complutense, Facultad de Ciencias Físicas, Ciudad Universitaria, 28040 Madrid, Spain), AL(Universidad Complutense, Facultad de Ciencias Físicas, Ciudad Universitaria, 28040 Madrid, Spain), AM(Universität Hamburg, II. Institut für Experimentalphysik, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg, Germany), AN(Universität Hamburg, II. Institut für Experimentalphysik, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg, Germany), AO(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), AP(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), AQ(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), AR(Universität Hamburg, II. Institut für Experimentalphysik, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg, Germany), AS(Universidad Complutense, Facultad de Ciencias Físicas, Ciudad Universitaria, 28040 Madrid, Spain), AT(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), AU(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany; Yerevan Physics Institute, Alikhanian Br. 2, 375036 Yerevan, Armenia), AV(Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, 80805 München, Germany), AW(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), AX(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), AY(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), AZ(Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, 80805 München, Germany), BA(Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, 80805 München, Germany), BB(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), BC(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), BD(Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, 80805 München, Germany), BE(Universidad Complutense, Facultad de Ciencias Físicas, Ciudad Universitaria, 28040 Madrid, Spain), BF(Universität Wuppertal, Fachbereich Physik, Gaußstr.20, 42097 Wuppertal, Germany), BG(Universität Kiel, Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Leibnizstraße 15-19, 24118 Kiel, Germany), BH(Universität Wuppertal, Fachbereich Physik, Gaußstr.20, 42097 Wuppertal, Germany), BI(Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, 80805 München, Germany), BJ(Universidad Complutense, Facultad de Ciencias Físicas, Ciudad Universitaria, 28040 Madrid, Spain), BK(Universidad Complutense, Facultad de Ciencias Físicas, Ciudad Universitaria, 28040 Madrid, Spain), BL(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), BM(Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, 80805 München, Germany), BN(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), BO(Universität Hamburg, II. Institut für Experimentalphysik, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg, Germany), BP(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), BQ(Universität Kiel, Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Leibnizstraße 15-19, 24118 Kiel, Germany), BR(Universität Hamburg, II. Institut für Experimentalphysik, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg, Germany), BS(Universität Wuppertal, Fachbereich Physik, Gaußstr.20, 42097 Wuppertal, Germany), BT(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), BU(Yerevan Physics Institute, Alikhanian Br. 2, 375036 Yerevan, Armenia), BV(Universität Kiel, Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Leibnizstraße 15-19, 24118 Kiel, Germany), BW(Universität Kiel, Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Leibnizstraße 15-19, 24118 Kiel, Germany), BX(Universität Wuppertal, Fachbereich Physik, Gaußstr.20, 42097 Wuppertal, Germany), BY(Universität Kiel, Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Leibnizstraße 15-19, 24118 Kiel, Germany), BZ(Universität Hamburg, II. Institut für Experimentalphysik, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg, Germany), CA(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), CB(Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg, Germany), CC(Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, 80805 München, Germany)
Publication:
Astronomy and Astrophysics, v.373, p.292-300 (2001) (A&A Homepage)
Publication Date:
07/2001
Origin:
A&A
A&A Keywords:
GAMMA RAYS: OBSERVATIONS, ISM: SUPERNOVA REMNANTS: INDIVIDUAL OBJECTS: TYCHO'S SNR
DOI:
10.1051/0004-6361:20010591
Bibliographic Code:
2001A&A...373..292A

Abstract

Tycho's supernova remnant (SNR) was observed during 1997 and 1998 with the HEGRA Čerenkov Telescope System in a search for gamma-ray emission at energies above ~ 1 TeV. An analysis of these data, ~ 65 hours in total, resulted in no evidence for TeV gamma-ray emission. The 3sigma upper limit to the gamma-ray flux (>1 TeV) from Tycho is estimated at 5.78x 10-13 photons cm-2 s-1, or 33 milli-Crab. We interpret our upper limit within the framework of the following scenarios: (1) that the observed hard X-ray tail is due to synchrotron emission. A lower limit on the magnetic field within Tycho may be estimated B>=22 mu G, assuming that the RXTE-detected X-rays were due to synchrotron emission. However, using results from a detailed model of the ASCA emission, a more conservative lower limit B>=6 mu G is derived. (2) The hadronic model of Drury and (3) the more recent time-dependent kinetic theory of Berezhko & Völk. Our upper limit lies within the range of predicted values of both hadronic models, according to uncertainties in physical parameters of Tycho, and shock acceleration details. In the latter case, the model was scaled to suit the parameters of Tycho and re-normalised to account for a simplification of the original model. We find that we cannot rule out Tycho as a potential contributor at an average level to the Galactic cosmic-ray flux.
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