Fermi-LAT Discovery of GeV Gamma-Ray Emission from the Young Supernova Remnant Cassiopeia A

Authors
Abdo, A. A.; Ackermann, M.; Ajello, M.; Allafort, A.; Baldini, L.; Ballet, J.; Barbiellini, G.; Baring, M. G.; Bastieri, D.; Baughman, B. M.; Bechtol, K.; Bellazzini, R.; Berenji, B.; Blandford, R. D.; Bloom, E. D.; Bonamente, E.; Borgland, A. W.; Bregeon, J.; Brez, A.; Brigida, M.; Bruel, P.; Buehler, R.; Burnett, T. H.; Busetto, G.; Caliandro, G. A.; Cameron, R. A.; Caraveo, P. A.; Casandjian, J. M.; Cecchi, C.; Celik, O.; Cillis, Analia Nilda; Fermi-LAT Collaboration
Publication Year
2010
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
We report on the first detection of GeV high-energy gamma-ray emission from a young supernova remnant (SNR) with the Large Area Telescope aboard the Fermi Gamma-ray Space Telescope. These observations reveal a source with no discernible spatial extension detected at a significance level of 12.2σ above 500 MeV at a location that is consistent with the position of the remnant of the supernova explosion that occurred around 1680 in the Cassiopeia constellation—Cassiopeia A (Cas A). The gamma-ray flux and spectral shape of the source are consistent with a scenario in which the gamma-ray emission originates from relativistic particles accelerated in the shell of this remnant. The total content of cosmic rays (electrons and protons) accelerated in Cas A can be estimated as W CR ~= (1-4) × 1049 erg thanks to the well-known density in the remnant assuming that the observed gamma ray originates in the SNR shell(s). The magnetic field in the radio-emitting plasma can be robustly constrained as B >= 0.1 mG, providing new evidence of the magnetic field amplification at the forward shock and the strong field in the shocked ejecta.
Fil: Abdo, A. A.. National Academy of Sciences; Estados Unidos. Spece Sciences División. Naval Research Laboratory; Estados Unidos
Fil: Ackermann, M.. University Of Stanford; Estados Unidos
Fil: Ajello, M.. University Of Stanford; Estados Unidos
Fil: Allafort, A.. University Of Stanford; Estados Unidos
Fil: Baldini, L.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; Italia
Fil: Ballet, J.. Universite Paris Diderot; Francia
Fil: Barbiellini, G.. Universita di Trieste; Italia
Fil: Baring, M. G.. Rice University; Estados Unidos
Fil: Bastieri, D.. Universita Di Padova; Italia
Fil: Baughman, B. M.. Ohio State University; Estados Unidos
Fil: Bechtol, K.. University Of Stanford; Estados Unidos
Fil: Bellazzini, R.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; Italia
Fil: Berenji, B.. University Of Stanford; Estados Unidos
Fil: Blandford, R. D.. University Of Stanford; Estados Unidos
Fil: Bloom, E. D.. University Of Stanford; Estados Unidos
Fil: Bonamente, E.. Universita degli Studi di Perugia; Italia
Fil: Borgland, A. W.. University Of Stanford; Estados Unidos
Fil: Bregeon, J.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; Italia
Fil: Brez, A.. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; Italia
Fil: Brigida, M.. Universita e del Politecnico di Bari; Italia
Fil: Bruel, P.. Ecole Polytechnique; Francia
Fil: Buehler, R.. University Of Stanford; Estados Unidos
Fil: Burnett, T. H.. University of Washington; Estados Unidos
Fil: Busetto, G.. Universita Di Padova; Italia
Fil: Caliandro, G. A.. Institut de Ciencies de l’Espai; España
Fil: Cameron, R. A.. University Of Stanford; Estados Unidos
Fil: Caraveo, P. A.. Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica; Italia
Fil: Casandjian, J. M.. Université Paris Diderot - Paris 7; Francia
Fil: Cecchi, C.. Universita degli Studi di Perugia; Italia
Fil: Celik, O.. National Aeronautics And Space Administration. Goddart Institute For Space Studies; Estados Unidos
Fil: Cillis, Analia Nilda. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; Argentina
Fil: Fermi-LAT Collaboration.
Subject
acceleration of particles
ISM
Cassiopeia A
radiation mechanisms: non-thermal
Astronomía
Ciencias Físicas
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Access level
Open access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/19155