The very large collection area of ground-based gamma-ray telescopes gives them a substantial advantage over balloon or satellite based instruments in the detection of very-high-energy (>600 GeV) cosmic-ray electrons. Here we present the electron spectrum derived from data taken with the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) of imaging atmospheric Cherenkov telescopes. In this measurement, the first of this type, we are able to extend the measurement of the electron spectrum beyond the range accessible to direct measurements. We find evidence for a substantial steepening in the energy spectrum above 600 GeV compared to lower energies.

We report on a survey of the inner part of the Galactic plane in very high energy gamma rays with the H.E.S.S. Cerenkov telescope system. The Galactic plane between ±30° in longitude and ±3° in latitude relative to the Galactic center was observed in 500 pointings for a total of 230 hr, reaching an average flux sensitivity of 2% of the Crab Nebula at energies above 200 GeV. Fourteen previously unknown sources were detected at a significance level greater than 4 σ after accounting for all trials involved in the search. Initial results on the eight most significant of these sources were already reported elsewhere (Aharonian and coworkers). Here we present detailed spectral and morphological information for all the new sources, along with a discussion on possible counterparts in other wavelength bands. The distribution in Galactic latitude of the detected sources appears to be consistent with a scale height in the Galactic disk for the parent population smaller than 100 pc, consistent with expectations for supernova remnants and/or pulsar wind nebulae.

The inner region of the Milky Way halo harbors a large amount of dark matter (DM). Given its proximity, it is one of the most promising targets to look for DM. We report on a search for the annihilations of DM particles using γ-ray observations towards the inner 300 pc of the Milky Way, with the H.E.S.S. array of ground-based Cherenkov telescopes. The analysis is based on a 2D maximum likelihood method using Galactic Center (GC) data accumulated by H.E.S.S. over the last 10 years (2004-2014), and does not show any significant γ-ray signal above background. Assuming Einasto and Navarro-Frenk-White DM density profiles at the GC, we derive upper limits on the annihilation cross section ⟨σv⟩. These constraints are the strongest obtained so far in the TeV DM mass range and improve upon previous limits by a factor 5. For the Einasto profile, the constraints reach ⟨σv⟩ values of 6×10^{-26} cm^{3} s^{-1} in the W^{+}W^{-} channel for a DM particle mass of 1.5 TeV, and 2×10^{-26} cm^{3} s^{-1} in the τ^{+}τ^{-} channel for a 1 TeV mass. For the first time, ground-based γ-ray observations have reached sufficient sensitivity to probe ⟨σv⟩ values expected from the thermal relic density for TeV DM particles.

A search for a very-high-energy (VHE; ≥100 GeV) γ-ray signal from self-annihilating particle dark matter (DM) is performed towards a region of projected distance r∼45-150 pc from the Galactic center. The background-subtracted γ-ray spectrum measured with the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) γ-ray instrument in the energy range between 300 GeV and 30 TeV shows no hint of a residual γ-ray flux. Assuming conventional Navarro-Frenk-White and Einasto density profiles, limits are derived on the velocity-weighted annihilation cross section (σv) as a function of the DM particle mass. These are among the best reported so far for this energy range and in particular differ only little between the chosen density profile parametrizations. In particular, for the DM particle mass of ∼1 TeV, values for (σv) above 3×10(-25) cm(3) s(-1) are excluded for the Einasto density profile.

Gamma-ray line signatures can be expected in the very-high-energy (${E}_{\ensuremath{\gamma}}>100\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$) domain due to self-annihilation or decay of dark matter (DM) particles in space. Such a signal would be readily distinguishable from astrophysical $\ensuremath{\gamma}$-ray sources that in most cases produce continuous spectra that span over several orders of magnitude in energy. Using data collected with the H.E.S.S. $\ensuremath{\gamma}$-ray instrument, upper limits on linelike emission are obtained in the energy range between $\ensuremath{\sim}500\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$ and $\ensuremath{\sim}25\text{ }\text{ }\mathrm{TeV}$ for the central part of the Milky Way halo and for extragalactic observations, complementing recent limits obtained with the Fermi-LAT instrument at lower energies. No statistically significant signal could be found. For monochromatic $\ensuremath{\gamma}$-ray line emission, flux limits of $(2\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}7}--2\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}5})\text{ }\text{ }{\mathrm{m}}^{\ensuremath{-}2}\text{ }{\mathrm{s}}^{\ensuremath{-}1}\text{ }{\mathrm{sr}}^{\ensuremath{-}1}$ and $(1\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}8}--2\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}6})\text{ }\text{ }{\mathrm{m}}^{\ensuremath{-}2}\text{ }{\mathrm{s}}^{\ensuremath{-}1}\text{ }{\mathrm{sr}}^{\ensuremath{-}1}$ are obtained for the central part of the Milky Way halo and extragalactic observations, respectively. For a DM particle mass of 1 TeV, limits on the velocity-averaged DM annihilation cross section $⟨\ensuremath{\sigma}v{⟩}_{\ensuremath{\chi}\ensuremath{\chi}\ensuremath{\rightarrow}\ensuremath{\gamma}\ensuremath{\gamma}}$ reach $\ensuremath{\sim}{10}^{\ensuremath{-}27}\text{ }\text{ }{\mathrm{cm}}^{3}\text{ }{\mathrm{s}}^{\ensuremath{-}1}$, based on the Einasto parametrization of the Galactic DM halo density profile.