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Publication Details
AFRICAN RESEARCH NEXUS
SHINING A SPOTLIGHT ON AFRICAN RESEARCH
earth and planetary sciences
Search for cosmic-ray-induced gamma-ray emission in galaxy clusters
Astrophysical Journal, Volume 787, No. 1, Article 18, Year 2014
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Description
Current theories predict relativistic hadronic particle populations in clusters of galaxies in addition to the already observed relativistic leptons. In these scenarios hadronic interactions give rise to neutral pions which decay into γ rays that are potentially observable with the Large Area Telescope (LAT) on board the Fermi space telescope. We present a joint likelihood analysis searching for spatially extended γ-ray emission at the locations of 50 galaxy clusters in four years of Fermi-LAT data under the assumption of the universal cosmic-ray (CR) model proposed by Pinzke & Pfrommer. We find an excess at a significance of 2.7σ, which upon closer inspection, however, is correlated to individual excess emission toward three galaxy clusters: A400, A1367, and A3112. We discuss these cases in detail and conservatively attribute the emission to unmodeled background systems (for example, radio galaxies within the clusters).Through the combined analysis of 50 clusters, we exclude hadronic injection efficiencies in simple hadronic models above 21% and establish limits on the CR to thermal pressure ratio within the virial radius, R 200, to be below 1.25%-1.4% depending on the morphological classification. In addition, we derive new limits on the γ-ray flux from individual clusters in our sample. © 2014. The American Astronomical Society. All rights reserved.
Authors & Co-Authors
Ackermann, Markus
Germany, Hamburg
Deutsches Elektronen-synchrotron Desy
Ajello, Marco
United States, Berkeley
Space Sciences Laboratory
Albert, Andrea M.
United States, Columbus
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Allafort, Alice J.
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Atwood, W. B.
United States, Santa Cruz
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Baldini, Luca
Italy, Pisa
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Ballet, Jean
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Institut de Recherche Sur Les Lois Fondamentales de L'univers
Barbiellini, Guido
Italy, Trieste
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Trieste
Italy, Trieste
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Bastieri, D.
Italy, Padua
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Padova
Italy, Padua
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Bechtol, Keith C.
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Bellazzini, Ronaldo
Italy, Pisa
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Bloom, Elliott D.
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Bonamente, Emanuele
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Bottacini, Eugenio
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Brandt, Theresa J.
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Bregeon, Johan
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Bruel, Philippe V.
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Buehler, Rolf
Germany, Hamburg
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Dermer, Charles Dennison
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Digel, Seth W.
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Drell, Persis S.
United States, Palo Alto
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Drlica-Wagner, Alex
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Favuzzi, Cecilia
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Franckowiak, Anna
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Fusco, Piergiorgio G.
Italy, Bari
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Italy, Bari
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Gargano, Fabio
Italy, Bari
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Bari
Gasparrini, Dario
Italy, Rome
Agenzia Spaziale Italiana
Italy, Rome
Istituto Nazionale Di Astrofisica, Rome
Germani, Stefano
Italy, Perugia
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Perugia
Italy, Perugia
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Giglietto, Nicola
Italy, Bari
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Italy, Bari
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Bari
Giordano, Francesco
Italy, Bari
Politecnico Di Bari
Italy, Bari
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Bari
Giroletti, Marcello
Italy, Bologna
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Godfrey, Gary L.
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Gómez-Vargas, Germán Arturo
Italy, Rome
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare - Infn
Spain, Madrid
Universidad Autónoma de Madrid
Grenier, Isabelle A.
France, Gif-sur-yvette
Institut de Recherche Sur Les Lois Fondamentales de L'univers
Guiriec, Sylvain
United States, Greenbelt
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Gustafsson, Michael
Belgium, Brussels
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Hadasch, Daniela
Spain, Madrid
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Hayashida, Masaaki
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Japan, Tokyo
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Hewitt, John W.
United States, Greenbelt
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Hughes, Richard E.
United States, Columbus
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Jeltema, Tesla E.
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Japan, Tokyo
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Kn̈odlseder, Jürgen
France, Toulouse
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France, Toulouse
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Kuss, Michael W.
Italy, Pisa
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Lande, Joshua
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Larsson, Stefan
Sweden, Stockholm
Stockholms Universitet
Sweden, Stockholm
Oskar Klein Centre
Latronico, Luca
Italy, Turin
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Torino
Llena-Garde, Maja
Sweden, Stockholm
Stockholms Universitet
Sweden, Stockholm
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Longo, Francesco
Italy, Trieste
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Italy, Trieste
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Loparco, Francesco
Italy, Bari
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Italy, Bari
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Lovellette, Michael N.
United States, Washington, D.c.
U.s. Naval Research Laboratory
Lubrano, Pasquale
Italy, Perugia
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Perugia
Italy, Perugia
Università Degli Studi Di Perugia
Mayer, Michael
Germany, Hamburg
Deutsches Elektronen-synchrotron Desy
Mazziotta, Mario Nicola
Italy, Bari
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Bari
McEnery, Julie E.
United States, Greenbelt
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United States, College Park
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Michelson, Peter F.
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Mitthumsiri, Warit
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Mizuno, Tsunefumi
Japan, Higashihiroshima
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Monzani, Maria Elena
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Morselli, Aldo
Italy, Rome
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Moskalenko, Igor V.
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Nemmen, Rodrigo S.
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Nuss, Eric
France, Montpellier
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Ohsugi, Takashi
Japan, Higashihiroshima
Hiroshima University
Orienti, Monica
Italy, Bologna
Istituto Di Radioastronomia, Bologna
Orlando, E.
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Ormes, Jonathan F.
United States, Denver
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Perkins, Jeremy S.
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Pesce-Rollins, Melissa
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Piron, Frédéric
France, Montpellier
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Pivato, Giovanna
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Rainó, Silvia
Italy, Bari
Politecnico Di Bari
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Rando, Riccardo
Italy, Padua
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Italy, Padua
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Razzano, Massimiliano
United States, Santa Cruz
Santa Cruz Institute for Particle Physics
Italy, Pisa
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Pisa
Razzaque, Soebur
South Africa, Johannesburg
University of Johannesburg
Reimer, Anita
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Austria, Innsbruck
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Reimer, Olaf
United States, Palo Alto
Stanford University
Austria, Innsbruck
Medizinische Universitat Innsbruck
Ruan, Jianhong
United States, St. Louis
Washington University in St. Louis
Sánchez-Conde, Miguel A. A.
United States, Palo Alto
Stanford University
Statistics
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0004637X
e-ISSN:
15384357
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