The dwarf spheroidal satellite galaxies (dSphs) of the Milky Way are some of the most dark matter (DM) dominated objects known. We report on gamma-ray observations of Milky Way dSphs based on 6 years of Fermi Large Area Telescope data processed with the new Pass 8 event-level analysis. None of the dSphs are significantly detected in gamma rays, and we present upper limits on the DM annihilation cross section from a combined analysis of 15 dSphs. These constraints are among the strongest and most robust to date and lie below the canonical thermal relic cross section for DM of mass $\lesssim$ 100 GeV annihilating via quark and $\tau$-lepton channels.

The γ-ray sky can be decomposed into individually detected sources, diffuse emission attributed to the interactions of Galactic cosmic rays with gas and radiation fields, and a residual all-sky emission component commonly called the isotropic diffuse γ-ray background (IGRB). The IGRB comprises all extragalactic emissions too faint or too diffuse to be resolved in a given survey, as well as any residual Galactic foregrounds that are approximately isotropic. The first IGRB measurement with the Large Area Telescope (LAT) on board the Fermi Gamma-ray Space Telescope (Fermi) used 10 months of sky-survey data and considered an energy range between 200 MeV and 100 GeV. Improvements in event selection and characterization of cosmic-ray backgrounds, better understanding of the diffuse Galactic emission (DGE), and a longer data accumulation of 50 months allow for a refinement and extension of the IGRB measurement with the LAT, now covering the energy range from 100 MeV to 820 GeV. The IGRB spectrum shows a significant high-energy cutoff feature and can be well described over nearly four decades in energy by a power law with exponential cutoff having a spectral index of 2.32 ± 0.02 and a break energy of (279 ± 52) GeV using our baseline DGE model. The total intensity attributed to the IGRB is (7.2 ± 0.6) × 10−6 cm−2 s−1 sr−1 above 100 MeV, with an additional +15%/−30% systematic uncertainty due to the Galactic diffuse foregrounds.

Cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy (CADASIL) is an increasingly recognized autosomal dominant disorder that leads to cerebrovascular manifestations in early adulthood. This study delineates the phenotypic spectrum and the natural history of the disease in 102 affected individuals from 29 families with biopsy-proven CADASIL. Recurrent ischemic episodes (transient ischemic attack [TIA] or stroke) were the most frequent presentation found in 71% of the cases (mean age at onset, 46.1 years; range, 30-66 years; SD, 9.0 years). Forty-eight percent of the cases had developed cognitive deficits. Dementia (28%) was frequently accompanied by gait disturbance (90%), urinary incontinence (86%), and pseudobulbar palsy (52%). Thirty-nine patients (38%) had a history of migraine (mean age at onset, 26.0 years; SD, 8.2 years), which was classified as migraine with aura in 87% of the cases. Psychiatric disturbances were present in 30% of the cases, with adjustment disorder (24%) being the most frequent diagnosis. Ten patients (10%) had a history of epileptic seizures. To delineate the functional consequences of ischemic deficits, we studied the extent of disability in different age groups. The full spectrum of disability was seen in all groups older than age 45. Fifty-five percent of the patients older than age 60 were unable to walk without assistance. However, 14% in this age group exhibited no disability at all. Kaplan-Meier analysis disclosed median survival times of 64 years (males) and 69 years (females). An investigation of the 18 multiplex families revealed marked intrafamilial variations.

The third catalog of active galactic nuclei (AGNs) detected by the Fermi-LAT (3LAC) is presented. It is based on the third Fermi-LAT catalog (3FGL) of sources detected between 100 MeV and 300 GeV with a Test Statistic (TS) greater than 25, between 2008 August 4 and 2012 July 31. The 3LAC includes 1591 AGNs located at high Galactic latitudes (|b|>10{\deg}), a 71% increase over the second catalog based on 2 years of data. There are 28 duplicate associations, thus 1563 of the 2192 high-latitude gamma-ray sources of the 3FGL catalog are AGNs. Most of them (98%) are blazars. About half of the newly detected blazars are of unknown type, i.e., they lack spectroscopic information of sufficient quality to determine the strength of their emission lines. Based on their gamma-ray spectral properties, these sources are evenly split between flat-spectrum radio quasars (FSRQs) and BL~Lacs. The most abundant detected BL~Lacs are of the high-synchrotron-peaked (HSP) type. About 50% of the BL~Lacs have no measured redshifts. A few new rare outliers (HSP-FSRQs and high-luminosity HSP BL~Lacs) are reported. The general properties of the 3LAC sample confirm previous findings from earlier catalogs. The fraction of 3LAC blazars in the total population of blazars listed in BZCAT remains non-negligible even at the faint ends of the BZCAT-blazar radio, optical and X-ray flux distributions, which is a clue that even the faintest known blazars could eventually shine in gamma rays at LAT-detection levels. The energy-flux distributions of the different blazar populations are in good agreement with extrapolation from earlier catalogs.

The aim of this study was to determine the long-term prognosis with postoperative markers of myocardial ischemia and infarction.Cardiac troponins (cTn) are superior to creatine kinase-MB fraction (CK-MB) in detecting perioperative myocardial infarction (PMI). However, their threshold levels signifying PMI and their long-term prognostic value are not yet determined.A cohort of 447 consecutive patients who underwent 501 major vascular procedures was prospectively studied. Perioperative continuous 12-lead electrocardiogram monitoring, cardiac troponin-I (cTn-I) and/or cardiac troponin-T (cTn-T), and CK-MB levels on the first three postoperative days, and long-term survival were determined. The association of different cutoff levels of CK-MB, troponin, and ischemia duration with long-term survival was investigated.Between 14 (2.9%) and 107 (23.9%) of the patients sustained PMI, depending on the biochemical criteria used. Elevated postoperative CK-MB, cTn, and prolonged (>30 min) ischemia, at all cutoff levels examined, predicted long-term mortality independent of the preoperative predictors: patient's age, type of vascular surgery, previous myocardial infarction, and renal failure (Cox multivariate analysis). Both CK-MB >10% and cTn-I >1.5 ng/ml and/or cTn-T >0.1 ng/ml independently predicted a 3.75-fold and 2.06-fold increase in long-term mortality (p = 0.006 and 0.012, respectively). Similarly, both CK-MB >5% and cTn-I >0.6 ng/ml and/or cTn-T >0.03 ng/ml independently predicted a 2.15-fold and 1.89-fold increase in mortality (p = 0.018 and 0.01, respectively). Patients with both these markers elevated had a 4.19-fold increase in mortality (p < 0.001).Postoperative CK-MB and troponin, even at low cutoff levels, are independent and complementary predictors of long-term mortality after major vascular surgery.

The dwarf spheroidal satellite galaxies of the Milky Way are some of the most dark-matter-dominated objects known. Due to their proximity, high dark matter content, and lack of astrophysical backgrounds, dwarf spheroidal galaxies are widely considered to be among the most promising targets for the indirect detection of dark matter via $\ensuremath{\gamma}$ rays. Here we report on $\ensuremath{\gamma}$-ray observations of 25 Milky Way dwarf spheroidal satellite galaxies based on 4 years of Fermi Large Area Telescope (LAT) data. None of the dwarf galaxies are significantly detected in $\ensuremath{\gamma}$ rays, and we present $\ensuremath{\gamma}$-ray flux upper limits between 500 MeV and 500 GeV. We determine the dark matter content of 18 dwarf spheroidal galaxies from stellar kinematic data and combine LAT observations of 15 dwarf galaxies to constrain the dark matter annihilation cross section. We set some of the tightest constraints to date on the annihilation of dark matter particles with masses between 2 GeV and 10 TeV into prototypical standard model channels. We find these results to be robust against systematic uncertainties in the LAT instrument performance, diffuse $\ensuremath{\gamma}$-ray background modeling, and assumed dark matter density profile.

The Fermi Large Area Telescope (LAT) has provided the most detailed view to date of the emission towards the Galactic centre (GC) in high-energy gamma-rays. This paper describes the analysis of data taken during the first 62 months of the mission in the energy range 1-100 GeV from a $15^\circ \times 15^\circ$ region about the direction of the GC, and implications for the interstellar emissions produced by cosmic ray (CR) particles interacting with the gas and radiation fields in the inner Galaxy and for the point sources detected. Specialised interstellar emission models (IEMs) are constructed that enable separation of the gamma-ray emission from the inner $\sim 1$ kpc about the GC from the fore- and background emission from the Galaxy. Based on these models, the interstellar emission from CR electrons interacting with the interstellar radiation field via the inverse Compton (IC) process and CR nuclei inelastically scattering off the gas producing gamma-rays via $\pi^0$ decays from the inner $\sim 1$ kpc is determined. The IC contribution is found to be dominant in the region and strongly enhanced compared to previous studies. A catalog of point sources for the $15^\circ \times 15^\circ$ region is self-consistently constructed using these IEMs: the First Fermi-LAT Inner Galaxy point source Catalog (1FIG). After subtracting the interstellar emission and point-source contributions from the data a residual is found that is a sub-dominant fraction of the total flux. If spatial templates that peak toward the GC are used to model the positive residual and included in the total model for the $15^\circ \times 15^\circ$ region, the agreement with the data improves, but none of the additional templates account for all of the residual structure. The spectrum of the positive residual modelled with these templates has a strong dependence on the choice of IEM. [Abridged]

Dark matter in the Milky Way may annihilate directly into gamma rays, producing a monoenergetic spectral line. Therefore, detecting such a signature would be strong evidence for dark matter annihilation or decay. We search for spectral lines in the Fermi Large Area Telescope observations of the Milky Way halo in the energy range 200 MeV to 500 GeV using analysis methods from our most recent line searches. The main improvements relative to previous works are our use of 5.8 years of data reprocessed with the Pass 8 event-level analysis and the additional data resulting from the modified observing strategy designed to increase exposure of the Galactic center region. We searched in five sky regions selected to optimize sensitivity to different theoretically-motivated dark matter scenarios and find no significant detections. In addition to presenting the results from our search for lines, we also investigate the previously reported tentative detection of a line at 133 GeV using the new Pass 8 data.

The Fermi bubbles are two large structures in the gamma-ray sky extending to 55° above and below the Galactic center. We analyze 50 months of Fermi Large Area Telescope data between 100 MeV and 500 GeV above 10° in Galactic latitude to derive the spectrum and morphology of the Fermi bubbles. We thoroughly explore the systematic uncertainties that arise when modeling the Galactic diffuse emission through two separate approaches. The gamma-ray spectrum is well described by either a log parabola or a power law with an exponential cutoff. We exclude a simple power law with more than 7σ significance. The power law with an exponential cutoff has an index of 1.9 ± 0.2 and a cutoff energy of 110 ± 50 GeV. We find that the gamma-ray luminosity of the bubbles is erg s−1. We confirm a significant enhancement of gamma-ray emission in the southeastern part of the bubbles, but we do not find significant evidence for a jet. No significant variation of the spectrum across the bubbles is detected. The width of the boundary of the bubbles is estimated to be deg. Both inverse Compton (IC) models and hadronic models including IC emission from secondary leptons fit the gamma-ray data well. In the IC scenario, synchrotron emission from the same population of electrons can also explain the WMAP and Planck microwave haze with a magnetic field between 5 and 20 μG.

The atomic nucleus is composed of two different kinds of fermions, protons and neutrons. If the protons and neutrons did not interact, the Pauli exclusion principle would force the majority fermions (usually neutrons) to have a higher average momentum. Our high-energy electron scattering measurements using 12C, 27Al, 56Fe and 208Pb targets show that, even in heavy neutron-rich nuclei, short-range interactions between the fermions form correlated high-momentum neutron-proton pairs. Thus, in neutron-rich nuclei, protons have a greater probability than neutrons to have momentum greater than the Fermi momentum. This finding has implications ranging from nuclear few body systems to neutron stars and may also be observable experimentally in two-spin state, ultra-cold atomic gas systems.