Ferma gamma-ray space telescope observations of gamma-ray outburst from 3C 454.3 in 2009 december and 2010 april
Markus Ackermann
,
Marco Ajello
,
Luca Baldini
,
Jean Ballet
(1)
,
Guido Barbiellini
,
D. Bastieri
,
K. Bechtol
,
R. Bellazzini
,
B. Berenji
,
R. D. Blandford
,
E. Bonamente
,
A. W. Borgland
,
J. Bregeon
,
M. Brigida
,
Pascal Bruel
(2)
,
R. Buehler
,
T. H. Burnett
,
S. Buson
,
G. A. Caliandro
,
R. A. Cameron
,
P. A. Caraveo
,
S. Carrigan
,
J. M. Casandjian
(1)
,
E. Cavazzuti
,
C. Cecchi
,
O. Celik
,
A. Chekhtman
,
C. C. Cheung
,
J. Chiang
,
S. Ciprini
,
R. Claus
,
J. Cohen-Tanugi
(3)
,
S. Corbel
(1, 4)
,
S. Cutini
,
F. d'Ammando
,
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)
,
L. Escande
(5)
,
C. Favuzzi
,
S. J. Fegan
(2)
,
E. C. Ferrara
,
L. Fuhrmann
,
Y. Fukazawa
,
P. Fusco
,
F. Gargano
,
D. Gasparrini
,
N. Gehrels
,
S. Germani
,
B. Giebels
(2)
,
N. Giglietto
,
P. Giommi
,
F. Giordano
,
M. Giroletti
,
T. Glanzman
,
G. Godfrey
,
I. A. Grenier
(1)
,
J. E. Grove
,
S. Guiriec
,
D. Hadasch
,
M. Hayashida
,
E. Hays
,
G. Johannesson
,
A. S. Johnson
,
W. N. Johnson
,
T. Kamae
,
H. Katagiri
,
J. Kataoka
,
Jürgen Knödlseder
(6)
,
M. Kuss
,
J. Lande
,
S. Larsson
,
L. Latronico
,
S.-H. Lee
,
M. Llena Garde
,
F. Longo
,
F. Loparco
,
B. Lott
(5)
,
P. Lubrano
,
G. M. Madejski
,
A. Makeev
,
N. Marchili
,
M. N. Mazziotta
,
J. E. Mcenery
,
J. Mehault
(3)
,
P. F. Michelson
,
T. Mizuno
,
C. Monte
,
M. E. Monzani
,
A. Morselli
,
I. V. Moskalenko
,
S. Murgia
,
T. Nakamori
,
K. Nalewajko
,
M. Naumann-Godo
,
P. L. Nolan
,
J. P. Norris
,
E. Nuss
(3)
,
T. Ohsugi
,
A. Okumura
,
N. Omodei
,
E. Orlando
,
J. F. Ormes
,
V. Pelassa
(3)
,
M. Pepe
,
M. Pesce-Rollins
,
F. Piron
(3)
,
T.A. Porter
,
S. Raino
,
R. Rando
,
M. Razzano
,
A. Reimer
,
O. Reimer
,
L. C. Reyes
,
J. Ripken
,
S. Ritz
,
M. Roth
,
H. F.-W. Sadrozinski
,
D. Sanchez
(2)
,
A. Sander
,
J. D. Scargle
,
C. Sgro
,
M. Sikora
,
E. J. Siskind
,
G. Spandre
,
P. Spinelli
,
M. S. Strickman
,
D. J. Suson
,
H. Takahashi
,
T. Takahashi
,
T. Tanaka
,
Y. Tanaka
,
J. B. Thayer
,
J. G. Thayer
,
D. J. Thompson
,
L. Tibaldo
(1)
,
D. F. Torres
,
G. Tosti
,
A. Tramacere
,
T. L. Usher
,
J. Vandenbroucke
,
N. Vilchez
(6)
,
V. Vitale
,
A. P. Waite
,
P. Wang
,
A. E. Wehrle
,
B. L. Winer
,
Z. Yang
,
T. Ylinen
,
M. Ziegler
1
AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) -
Astrophysique Interprétation Modélisation
2 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
3 LPTA - Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules
4 IUF - Institut universitaire de France
5 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
6 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements
2 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
3 LPTA - Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules
4 IUF - Institut universitaire de France
5 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
6 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements
Markus Ackermann
- Fonction : Auteur
Marco Ajello
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Luca Baldini
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Guido Barbiellini
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D. Bastieri
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K. Bechtol
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R. D. Blandford
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E. Bonamente
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A. W. Borgland
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J. Bregeon
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M. Brigida
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R. Buehler
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T. H. Burnett
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S. Buson
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P. A. Caraveo
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E. Cavazzuti
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C. Cecchi
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O. Celik
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C. C. Cheung
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J. Cohen-Tanugi
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S. Cutini
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F. d'Ammando
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C. D. Dermer
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A. de Angelis
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S. W. Digel
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R. Dubois
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C. Favuzzi
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S. J. Fegan
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E. C. Ferrara
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L. Fuhrmann
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Y. Fukazawa
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Jürgen Knödlseder
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M. Kuss
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J. Lande
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S. Larsson
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L. Latronico
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S.-H. Lee
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M. Llena Garde
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F. Longo
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F. Loparco
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B. Lott
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P. Lubrano
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G. M. Madejski
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F. Piron
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T.A. Porter
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T. L. Usher
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V. Vitale
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Z. Yang
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M. Ziegler
- Fonction : Auteur
Résumé
The flat spectrum radio quasar 3C 454.3 underwent an extraordinary outburst in 2009 December when it became the brightest γ-ray source in the sky for over 1 week. Its daily flux measured with the Fermi-Large Area Telescope at photon energies E>100 MeV reached F 100 = 22 ± 1 × 10–6 photon cm–2 s–1, representing the highest daily flux of any blazar ever recorded in high-energy γ-rays. It again became the brightest source in the sky in 2010 April, triggering a pointed-mode observation by Fermi. The correlated γ-ray temporal and spectral properties during these exceptional events are presented and discussed. The main results show flux variability over time scales less than 3 hr and very mild spectral variability with an indication of gradual hardening preceding major flares. The light curves during periods of enhanced activity in 2008 July-August and 2010 December show strong resemblance, with a flux plateau of a few days preceding the major flare. No consistent loop pattern emerged in the γ-ray spectral index versus the flux plane as would be expected in acceleration and cooling scenarios. The maximum energy of a photon from 3C 454.3 is ≈20 GeV and a minimum Doppler factor of ≈13 is derived. The γ-ray spectrum of 3C 454.3 shows a significant spectral break between ≈2 and 3 GeV that is very weakly dependent on the flux state, even when the flux changes by an order of magnitude.