Detection of Gamma Rays From a Starburst Galaxy

Fabio Acero , F. Aharonian , A. G. Akhperjanian , G. Anton , U. Barres de Almeida , A. R. Bazer-Bachi (1) , Y. Becherini (2) , B. Behera , K. Bernlöhr , A. Bochow , C. Boisson (3) , J. Bolmont (4) , V. Borrel (1) , J. Brucker , F. Brun (4) , P. Brun (5) , R. Bühler , T. Bulik , I. Büsching , T. Boutelier (6) , P. M. Chadwick , A. Charbonnier (4) , R. C. G. Chaves , A. Cheesebrough , L.-M. Chounet , A. C. Clapson , G. Coignet (7) , M. Dalton , M. K. Daniel , I. D. Davids , B. Degrange , C. Deil , H. J. Dickinson , A. Djannati-Ataï (8) , W. Domainko , L. O'C. Drury , F. Dubois (7) , G. Dubus (6) , J. Dyks , M. Dyrda , K. Egberts , D. Emmanoulopoulos , P. Espigat (2) , C. Farnier , S. Fegan , F. Feinstein , A. Fiasson (7) , A. Förster , G. Fontaine , M. Füssling , S. Gabici , Y.A. Gallant , L. Gérard (2) , D. Gerbig , B. Giebels , J. F. Glicenstein (5) , B. Glück , P. Goret (5) , D. Göring , D. Hauser , M. Hauser , S. Heinz , G. Heinzelmann , G. Henri (6) , G. Hermann , J. A. Hinton , A. Hoffmann , W. Hofmann , P. Hofverberg , S. Hoppe , D. Horns , A. Jacholkowska (4) , O. C. de Jager , C. Jahn , I. Jung , K. Katarzy Ski , U. Katz , S. Kaufmann , M. Kerschhaggl , D. Khangulyan , B. Khélifi , D. Keogh , D. Klochkov , W. Klu Niak , T. Kneiske , Nu. Komin (5) , K. Kosack , R. Kossakowski (7) , G. Lamanna (7) , J.-P. Lenain (3) , T. Lohse , V. Marandon (2) , O. Martineau-Huynh (4) , A. Marcowith , Julien Masbou (7) , D. Maurin (4) , T. J. L. Mccomb , M. C. Medina (3) , J. Méhault , R. Moderski , Emmanuel Moulin (5) , M. Naumann-Godo , M. de Naurois (4) , D. Nedbal , D. Nekrassov , B. Nicholas , J. Niemiec , S. J. Nolan , S. Ohm , J.-F. Olive (1) , E. de Oña Wilhelmi , K. J. Orford , M. Ostrowski , M. Panter , M. Paz Arribas , G. Pedaletti , G. Pelletier (6) , P.-O. Petrucci (6) , S. Pita (2) , G. Pühlhofer , M. Punch (8) , A. Quirrenbach , B. C. Raubenheimer , M. Raue , S. M. Rayner , O. Reimer , M. Renaud (2) , F. Rieger , J. Ripken , L. Rob , S. Rosier-Lees (7) , G. Rowell , B. Rudak , C. B. Rulten , J. Ruppel , V. Sahakian , A. Santangelo , R. Schlickeiser , F. M. Schöck , U. Schwanke , S. Schwarzburg , S. Schwemmer , A. Shalchi , M. Sikora , J. L. Skilton , H. Sol (3) , L. Stawarz , R. Steenkamp , C. Stegmann , F. Stinzing , G. Superina , A. Szostek , P. H. Tam , J.-P. Tavernet (4) , R. Terrier (8) , O. Tibolla , M. Tluczykont , C. van Eldik , G. Vasileiadis , C. Venter , L. Venter (3) , J. P. Vialle (7) , P. Vincent (4) , M. Vivier (5) , H. J. Völk , F. Volpe , S. J. Wagner , M. Ward , A. A. Zdziarski , A. Zech

1 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements
2 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
3 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
4 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
5 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
6 LAOG - Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble
7 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
8 APC - AHE - APC - Astrophysique des Hautes Energies

Starburst galaxies exhibit in their central regions a highly increased rate of supernovae, the remnants of which are thought to accelerate energetic cosmic rays up to energies of ~ 10^15 eV. We report the detection of gamma rays -- tracers of such cosmic rays -- from the starburst galaxy NGC 253 using the H.E.S.S. array of imaging atmospheric Cherenkov telescopes. The gamma-ray flux above 220 GeV is F = (5.5 +/- 1.0stat +/- 2.8sys) x 10^-13 ph. s-1 cm-2, implying a cosmic-ray density about three orders of magnitude larger than that in the center of the Milky Way. The fraction of cosmic-ray energy channeled into gamma rays in this starburst environment is 5 times larger than that in our Galaxy.

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

Fabio Acero, F. Aharonian, A. G. Akhperjanian, G. Anton, U. Barres de Almeida, et al.. Detection of Gamma Rays From a Starburst Galaxy. Science, 2009, 326, 5956, pp.1080-1082. ⟨10.1126/science.1178826⟩. ⟨in2p3-00420843⟩