Exotic origin for cosmic positrons Several cosmic-ray detectors have found more positrons arriving at Earth than expected. Some researchers interpret this as a signature of exotic physics, such as the annihilation of dark matter particles. Others prefer a more mundane explanation that involves positron generation at pulsars followed by diffusion to Earth. Abeysekara et al. detected extended emission of gamma rays around two nearby pulsars, generated by high-energy electrons and positrons. The size of the extended emission was used to calculate how far positrons generated by the pulsars diffuse through space—which turns out to be insufficient to reach Earth. The excess positrons detected on Earth must therefore have a more exotic origin than nearby pulsars. Science , this issue p. 911

The Crab Nebula is the brightest TeV gamma-ray source in the sky and has been used for the past 25 years as a reference source in TeV astronomy, for calibration and verification of new TeV instruments. The High Altitude Water Cherenkov Observatory (HAWC), completed in early 2015, has been used to observe the Crab Nebula at high significance across nearly the full spectrum of energies to which HAWC is sensitive. HAWC is unique for its wide field-of-view, nearly 2 sr at any instant, and its high-energy reach, up to 100 TeV. HAWC's sensitivity improves with the gamma-ray energy. Above $\sim$1 TeV the sensitivity is driven by the best background rejection and angular resolution ever achieved for a wide-field ground array. We present a time-integrated analysis of the Crab using 507 live days of HAWC data from 2014 November to 2016 June. The spectrum of the Crab is fit to a function of the form $ϕ(E) = ϕ_0 (E/E_{0})^{-α-β\cdot{\rm{ln}}(E/E_{0})}$. The data is well-fit with values of $α=2.63\pm0.03$, $β=0.15\pm0.03$, and log$_{10}(ϕ_0~{\rm{cm}^2}~{\rm{s}}~{\rm{TeV}})=-12.60\pm0.02$ when $E_{0}$ is fixed at 7 TeV and the fit applies between 1 and 37 TeV. Study of the systematic errors in this HAWC measurement is discussed and estimated to be $\pm$50\% in the photon flux between 1 and 37 TeV. Confirmation of the Crab flux serves to establish the HAWC instrument's sensitivity for surveys of the sky. The HAWC survey will exceed sensitivity of current-generation observatories and open a new view of 2/3 of the sky above 10 TeV.

We present the first catalog of TeV gamma-ray sources realized with the recently completed High Altitude Water Cherenkov Observatory (HAWC). It is the most sensitive wide field-of-view TeV telescope currently in operation, with a 1-year survey sensitivity of ~5-10% of the flux of the Crab Nebula. With an instantaneous field of view >1.5 sr and >90% duty cycle, it continuously surveys and monitors the sky for gamma ray energies between hundreds GeV and tens of TeV. HAWC is located in Mexico at a latitude of 19 degree North and was completed in March 2015. Here, we present the 2HWC catalog, which is the result of the first source search realized with the complete HAWC detector. Realized with 507 days of data and represents the most sensitive TeV survey to date for such a large fraction of the sky. A total of 39 sources were detected, with an expected contamination of 0.5 due to background fluctuation. Out of these sources, 16 are more than one degree away from any previously reported TeV source. The source list, including the position measurement, spectrum measurement, and uncertainties, is reported. Seven of the detected sources may be associated with pulsar wind nebulae, two with supernova remnants, two with blazars, and the remaining 23 have no firm identification yet.

The production of W boson pairs in proton-proton collisions at $$ \sqrt{s}=8 $$ TeV is studied using data corresponding to 20.3 fb−1 of integrated luminosity collected by the ATLAS detector during 2012 at the CERN Large Hadron Collider. The W bosons are reconstructed using their leptonic decays into electrons or muons and neutrinos. Events with reconstructed jets are not included in the candidate event sample. A total of 6636 WW candidate events are observed. Measurements are performed in fiducial regions closely approximating the detector acceptance. The integrated measurement is corrected for all acceptance effects and for the W branching fractions to leptons in order to obtain the total WW production cross section, which is found to be 71.1 ± 1.1(stat) − 5.0 + 5.7 (syst) ± 1.4(lumi) pb. This agrees with the next-to-next-to-leading-order Standard Model prediction of 63. 2 − 1.4 + 1.6 (scale) ± 1.2(PDF) pb. Fiducial differential cross sections are measured as a function of each of six kinematic variables. The distribution of the transverse momentum of the leading lepton is used to set limits on anomalous triple-gauge-boson couplings.

Abstract The High-Altitude Water Cherenkov (HAWC) Gamma-Ray Observatory, located on the side of the Sierra Negra volcano in Mexico, has been fully operational since 2015. The HAWC collaboration has recently significantly improved their extensive air shower reconstruction algorithms, which has notably advanced the observatory performance. The energy resolution for primary gamma rays with energies below 1 TeV was improved by including a noise-suppression algorithm. Corrections have also been made to systematic errors in direction fitting related to the detector and shower plane inclinations, O ( 0 .° 1 ) biases in highly inclined showers, and enhancements to the core reconstruction. The angular resolution for gamma rays approaching the HAWC array from large zenith angles (>37°) has improved by a factor of 4 at the highest energies (>70 TeV) as compared to previous reconstructions. The inclusion of a lateral distribution function fit to the extensive air shower footprint on the array to separate gamma-ray primaries from cosmic-ray ones based on the resulting χ 2 values improved the background rejection performance at all inclinations. At large zenith angles, the improvement in significance is a factor of 4 compared to previous HAWC publications. These enhancements have been verified by observing the Crab Nebula, which is an overhead source for the HAWC Observatory. We show that the sensitivity to Crab-like point sources ( E −2.63 ) with locations overhead to 30° zenith is comparable to or less than 10% of the Crab Nebula’s flux between 2 and 50 TeV. Thanks to these improvements, HAWC can now detect more sources, including the Galactic center.