The spectrum of isotropic diffuse gamma-ray emission between 100 MeV and 820 GeV
M. Ackermann
,
M. Ajello
,
A. Albert
,
W.B. Atwood
,
L. Baldini
,
J. Ballet
(1)
,
G. Barbiellini
,
D. Bastieri
,
K. Bechtol
,
R. Bellazzini
,
E. Bissaldi
,
R.D. Blandford
,
E.D. Bloom
,
E. Bottacini
,
T.J. Brandt
,
J. Bregeon
(2)
,
P. Bruel
(3)
,
R. Buehler
,
S. Buson
,
G.A. Caliandro
,
R.A. Cameron
,
M. Caragiulo
,
P.A. Caraveo
,
E. Cavazzuti
,
C. Cecchi
,
E. Charles
,
A. Chekhtman
,
J. Chiang
,
G. Chiaro
,
S. Ciprini
,
R. Claus
,
J. Cohen-Tanugi
(4)
,
J. Conrad
,
A. Cuoco
,
S. Cutini
,
F. d'Ammando
,
A. de Angelis
,
F. de Palma
,
C.D. Dermer
,
S.W. Digel
,
E. Do Couto E Silva
,
P.S. Drell
,
C. Favuzzi
,
E.C. Ferrara
,
W.B. Focke
,
A. Franckowiak
,
Y. Fukazawa
,
S. Funk
,
P. Fusco
,
F. Gargano
,
D. Gasparrini
,
S. Germani
,
N. Giglietto
,
P. Giommi
,
F. Giordano
,
M. Giroletti
,
G. Godfrey
,
G.A. Gomez-Vargas
,
I.A. Grenier
(1)
,
S. Guiriec
,
M. Gustafsson
,
D. Hadasch
,
K. Hayashi
,
E. Hays
,
J.W. Hewitt
,
P. Ippoliti
,
T. Jogler
,
G. Jóhannesson
,
A.S. Johnson
,
W.N. Johnson
,
T. Kamae
,
J. Kataoka
,
J. Knödlseder
(5)
,
M. Kuss
,
S. Larsson
,
L. Latronico
,
J. Li
,
L. Li
,
F. Longo
,
F. Loparco
,
B. Lott
,
M.N. Lovellette
,
P. Lubrano
,
G.M. Madejski
,
A. Manfreda
,
F. Massaro
,
M. Mayer
,
M.N. Mazziotta
,
J.E. Mcenery
,
P.F. Michelson
,
W. Mitthumsiri
,
T. Mizuno
,
A.A. Moiseev
,
M.E. Monzani
,
A. Morselli
,
I.V. Moskalenko
,
S. Murgia
,
R. Nemmen
,
E. Nuss
(2)
,
T. Ohsugi
,
N. Omodei
,
E. Orlando
,
J.F. Ormes
,
D. Paneque
,
J.H. Panetta
,
J.S. Perkins
,
M. Pesce-Rollins
,
F. Piron
(2)
,
G. Pivato
,
T.A. Porter
,
S. Rainò
,
R. Rando
,
M. Razzano
,
S. Razzaque
,
A. Reimer
,
O. Reimer
,
T. Reposeur
(6)
,
S. Ritz
,
R.W. Romani
,
M. Sánchez-Conde
,
M. Schaal
,
A. Schulz
,
C. Sgrò
,
E.J. Siskind
,
G. Spandre
,
P. Spinelli
,
A.W. Strong
,
D.J. Suson
,
H. Takahashi
,
J.G. Thayer
,
J.B. Thayer
,
L. Tibaldo
,
M. Tinivella
,
D.F. Torres
,
G. Tosti
,
E. Troja
,
Y. Uchiyama
,
G. Vianello
,
M. Werner
,
B.L. Winer
,
K.S. Wood
,
M. Wood
,
G. Zaharijas
,
S. Zimmer
1
AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) -
Astrophysique Interprétation Modélisation
2 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
3 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
4 UM2 - Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques
5 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
6 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
2 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
3 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
4 UM2 - Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques
5 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
6 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
M. Ackermann
- Fonction : Auteur
M. Ajello
- Fonction : Auteur
A. Albert
- Fonction : Auteur
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W.B. Atwood
- Fonction : Auteur
L. Baldini
- Fonction : Auteur
G. Barbiellini
- Fonction : Auteur
D. Bastieri
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K. Bechtol
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R. Bellazzini
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E. Bissaldi
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R.D. Blandford
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E.D. Bloom
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E. Bottacini
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T.J. Brandt
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J. Bregeon
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P. Bruel
- Fonction : Auteur
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R. Buehler
- Fonction : Auteur
S. Buson
- Fonction : Auteur
G.A. Caliandro
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R.A. Cameron
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M. Caragiulo
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P.A. Caraveo
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E. Cavazzuti
- Fonction : Auteur
C. Cecchi
- Fonction : Auteur
E. Charles
- Fonction : Auteur
A. Chekhtman
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J. Chiang
- Fonction : Auteur
G. Chiaro
- Fonction : Auteur
S. Ciprini
- Fonction : Auteur
R. Claus
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J. Conrad
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A. Cuoco
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S. Cutini
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F. d'Ammando
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A. de Angelis
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F. de Palma
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C.D. Dermer
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S.W. Digel
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E. Do Couto E Silva
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P.S. Drell
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C. Favuzzi
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E.C. Ferrara
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W.B. Focke
- Fonction : Auteur
A. Franckowiak
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Y. Fukazawa
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S. Funk
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D. Gasparrini
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S. Germani
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N. Giglietto
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P. Giommi
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F. Giordano
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M. Giroletti
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G. Godfrey
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G.A. Gomez-Vargas
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S. Guiriec
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M. Gustafsson
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D. Hadasch
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K. Hayashi
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E. Hays
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J.W. Hewitt
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T. Jogler
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G. Jóhannesson
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A.S. Johnson
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W.N. Johnson
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T. Kamae
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J. Kataoka
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J. Knödlseder
- Fonction : Auteur
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M. Kuss
- Fonction : Auteur
S. Larsson
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L. Latronico
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J. Li
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L. Li
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F. Longo
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F. Loparco
- Fonction : Auteur
B. Lott
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M.N. Lovellette
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P. Lubrano
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G.M. Madejski
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A. Manfreda
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F. Massaro
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M. Mayer
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M.N. Mazziotta
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J.E. Mcenery
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S. Murgia
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T. Ohsugi
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N. Omodei
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E. Orlando
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J.F. Ormes
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D. Paneque
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J.H. Panetta
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J.S. Perkins
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M. Pesce-Rollins
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F. Piron
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G. Pivato
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T.A. Porter
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M. Razzano
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A. Reimer
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O. Reimer
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S. Ritz
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J.G. Thayer
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J.B. Thayer
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L. Tibaldo
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G. Tosti
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G. Vianello
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M. Werner
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B.L. Winer
- Fonction : Auteur
K.S. Wood
- Fonction : Auteur
M. Wood
- Fonction : Auteur
G. Zaharijas
- Fonction : Auteur
S. Zimmer
- Fonction : Auteur
Résumé
The γ-ray sky can be decomposed into individually detected sources, diffuse emission attributed to the interactions of Galactic cosmic rays with gas and radiation fields, and a residual all-sky emission component commonly called the isotropic diffuse γ-ray background (IGRB). The IGRB comprises all extragalactic emissions too faint or too diffuse to be resolved in a given survey, as well as any residual Galactic foregrounds that are approximately isotropic. The first IGRB measurement with the Large Area Telescope (LAT) on board the Fermi Gamma-ray Space Telescope (Fermi) used 10 months of sky-survey data and considered an energy range between 200 MeV and 100 GeV. Improvements in event selection and characterization of cosmic-ray backgrounds, better understanding of the diffuse Galactic emission (DGE), and a longer data accumulation of 50 months allow for a refinement and extension of the IGRB measurement with the LAT, now covering the energy range from 100 MeV to 820 GeV. The IGRB spectrum shows a significant high-energy cutoff feature and can be well described over nearly four decades in energy by a power law with exponential cutoff having a spectral index of 2.32 ± 0.02 and a break energy of (279 ± 52) GeV using our baseline DGE model. The total intensity attributed to the IGRB is (7.2 ± 0.6) × 10(–)(6) cm(–)(2) s(–)(1) sr(–)(1) above 100 MeV, with an additional +15%/–30% systematic uncertainty due to the Galactic diffuse foregrounds.