Fermi Large Area Telescope Observations of the Cosmic-Ray Induced gamma-ray Emission of the Earth's Atmosphere

A. A. Abdo , Markus Ackermann , Marco Ajello , W. B. Atwood , Luca Baldini , Jean Ballet (1) , Guido Barbiellini , D. Bastieri , B. M. Baughman , K. Bechtol , R. Bellazzini , B. Berenji , E. D. Bloom , E. Bonamente , A.W. Borgland , A. Bouvier , J. Bregeon (2) , A. Brez , M. Brigida , Pascal Bruel (3) , R. Buehler , T. H. Burnett , S. Buson , G. A. Caliandro , R. A. Cameron , P. A. Caraveo , J. M. Casandjian (1) , C. Cecchi , O. Celik , E. Charles (1) , A. Chekhtman , J. Chiang , S. Ciprini , R. Claus , J. Cohen-Tanugi (4) , J. Conrad , F. de Palma , S.W. Digel , E. Do Couto E Silva , P. S. Drell , R. Dubois , D. Dumora (2) , C. Farnier (4) , C. Favuzzi , S. J. Fegan (3) , W. B. Focke , P. Fortin (3) , M. Frailis , Y. Fukazawa , S. Funk P. Fusco , F. Gargano , N. Gehrels , S. Germani , B. Giebels (3) , N. Giglietto , F. Giordano , T. Glanzman , G. Godfrey , I. A. Grenier (1) , M.-H. Grondin (2) , J. E. Grove , L. Guillemot (2) , S. Guiriec , E. Hays , D. Horan (3) , R. E. Hughes , G. Johannesson , A. S. Johnson , T. J. Johnson , W. N. Johnson , T. Kamae , H. Katagiri , J. Kataoka , N. Kawai , M. Kerr , Jürgen Knödlseder (5) , M. Kuss , J. Lande , L. Latronico , M. Lemoine-Goumard (2) , F. Longo , F. Loparco , B. Lott (2) , M. N. Lovellette , P. Lubrano , 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 , P. L. Nolan , J. P. Norris , E. Nuss (4) , T. Ohsugi , A. Okumura , N. Omodei , E. Orlando , J. F. Ormes , D. Paneque , J. H. Panetta , D. Parent (2) , V. Pelassa (4) , M. Pepe , M. Pesce-Rollins , F. Piron (4) , T.A. Porter , S. Raino , R. Rando , M. Razzano , A. Reimer , O. Reimer , T. Reposeur (2) , L. S. Rochester , A.Y. Rodriguez , M. Roth , H. F.-W. Sadrozinski , A. Sander , P. M. Saz Parkinson , C. Sgro , G. H. Share , E. J. Siskind , David Stanley Smith (2) , P. D. Smith , G. Spandre , P. Spinelli , M. S. Strickman , D. J. Suson , H. Takahashi , T. Tanaka , J. B. Thayer , J. G. Thayer , D. J. Thompson , L. Tibaldo (1) , D. F. Torres , G. Tosti , A. Tramacere , Y. Uchiyama , T. L. Usher , V. Vasileiou , N. Vilchez (5) , V. Vitale , A. P. Waite , P. Wang , B. L. Winer , K. S. Wood , T. Ylinen , M. Ziegler

1 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
2 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
3 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
4 LPTA - Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules
5 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements

We report on measurements of the cosmic-ray induced gamma-ray emission of Earth's atmosphere by the Large Area Telescope onboard the Fermi Gamma-ray Space Telescope. The LAT has observed the Earth during its commissioning phase and with a dedicated Earth-limb following observation in September 2008. These measurements yielded 6.4 x 10^6 photons with energies >100MeV and ~250hours total livetime for the highest quality data selection. This allows the study of the spatial and spectral distributions of these photons with unprecedented detail. The spectrum of the emission - often referred to as Earth albedo gamma-ray emission - has a power-law shape up to 500 GeV with spectral index Gamma = 2.79+-0.06.

Domaines: Phénomènes cosmiques de haute energie [astro-ph.HE]; Phénomènes cosmiques de haute energie [astro-ph.HE]; Planétologie et astrophysique de la terre [astro-ph.EP]; Planétologie et astrophysique de la terre [astro-ph.EP]

A. A. Abdo, Markus Ackermann, Marco Ajello, W. B. Atwood, Luca Baldini, et al.. Fermi Large Area Telescope Observations of the Cosmic-Ray Induced gamma-ray Emission of the Earth's Atmosphere. Physical Review D, 2009, 80, pp.122004. ⟨10.1103/PhysRevD.80.122004⟩. ⟨in2p3-00460529⟩