Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
RC
R. Chalmé-Calvet
Author with expertise in High-Energy Astrophysics and Particle Acceleration Studies
Achievements
Open Access Advocate
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(100% Open Access)
Cited by:
711
h-index:
26
/
i10-index:
37
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Acceleration of petaelectronvolt protons in the Galactic Centre

H. collaboration et al.Mar 15, 2016
Deep Î³-ray observations of the Galactic Centre with arcminute angular resolution show traces of petaelectronvolt protons within the central ten parsecs of our Galaxy; the accelerator of these particles could have provided a substantial contribution to Galactic cosmic rays in the past. This paper from the HESS (High Energy Stereoscopic System) Collaboration presents deep Î³-ray observations with arcminute angular resolution of the Galactic Centre regions, which show the tracer of the presence of particles accelerated to energies of at least a few petaelectronvolts (1 PeV = 1015 electronvolts) within the central 10 parsecs of our Galaxy. This is consistent with previous observations of PeV Galactic cosmic rays and requires the presence of a source capable of accelerating particles to such extreme energies. The authors argue that the source is the supermassive black hole Sagittarius A*. Although the current rate of particle acceleration due to Sagittarius A* is not sufficient to provide a substantial contribution to Galactic cosmic rays, it could have plausibly been more active in the past. Galactic cosmic rays reach energies of at least a few petaelectronvolts1 (of the order of 1015 electronvolts). This implies that our Galaxy contains petaelectronvolt accelerators (‘PeVatrons’), but all proposed models of Galactic cosmic-ray accelerators encounter difficulties at exactly these energies2. Dozens of Galactic accelerators capable of accelerating particles to energies of tens of teraelectronvolts (of the order of 1013 electronvolts) were inferred from recent Î³-ray observations3. However, none of the currently known accelerators—not even the handful of shell-type supernova remnants commonly believed to supply most Galactic cosmic rays—has shown the characteristic tracers of petaelectronvolt particles, namely, power-law spectra of Î³-rays extending without a cut-off or a spectral break to tens of teraelectronvolts4. Here we report deep Î³-ray observations with arcminute angular resolution of the region surrounding the Galactic Centre, which show the expected tracer of the presence of petaelectronvolt protons within the central 10 parsecs of the Galaxy. We propose that the supermassive black hole Sagittarius A* is linked to this PeVatron. Sagittarius A* went through active phases in the past, as demonstrated by X-ray outbursts5and an outflow from the Galactic Centre6. Although its current rate of particle acceleration is not sufficient to provide a substantial contribution to Galactic cosmic rays, Sagittarius A* could have plausibly been more active over the last 106–107 years, and therefore should be considered as a viable alternative to supernova remnants as a source of petaelectronvolt Galactic cosmic rays.
0

Search for Dark Matter Annihilations towards the Inner Galactic Halo from 10 Years of Observations with H.E.S.S.

H. Abdallah et al.Sep 8, 2016
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 Î³-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 Î³-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 âŸ¨Ïƒv⟩. 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 âŸ¨Ïƒv⟩ 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 Ï„^{+}Ï„^{-} channel for a 1 TeV mass. For the first time, ground-based Î³-ray observations have reached sufficient sensitivity to probe âŸ¨Ïƒv⟩ values expected from the thermal relic density for TeV DM particles.