Measurement of the high-energy gamma-ray emission from the Moon with the Fermi Large Area Telescope
M. Ackermann
,
M. Ajello
,
A. Albert
,
W. B. Atwood
,
L. Baldini
,
G. Barbiellini
,
D. Bastieri
,
R. Bellazzini
,
E. Bissaldi
,
R. D. Blandford
,
R. Bonino
,
E. Bottacini
,
J. Bregeon
(1)
,
P. Bruel
(2)
,
R. Buehler
,
G. A. Caliandro
,
R. A. Cameron
,
M. Caragiulo
,
P.A. Caraveo
,
E. Cavazzuti
,
C. Cecchi
,
A. Chekhtman
,
J. Chiang
,
G. Chiaro
,
S. Ciprini
,
R. Claus
,
J. Cohen-Tanugi
(1)
,
F. Costanza
,
A. Cuoco
,
S. Cutini
,
F. d'Ammando
,
A. de Angelis
,
F. de Palma
,
R. Desiante
,
S.W. Digel
,
L. Di Venere
,
P.S. Drell
,
C. Favuzzi
,
S.J. Fegan
(2)
,
W.B. Focke
,
A. Franckowiak
,
S. Funk
,
P. Fusco
,
F. Gargano
,
D. Gasparrini
,
N. Giglietto
,
F. Giordano
,
M. Giroletti
,
T. Glanzman
,
G. Godfrey
,
I. A. Grenier
(3)
,
J.E. Grove
,
S. Guiriec
,
A. K. Harding
,
J. W. Hewitt
,
D. Horan
(2)
,
X. Hou
,
G. Iafrate
,
G. Jóhannesson
,
T. Kamae
,
M. Kuss
,
S. Larsson
,
L. Latronico
,
J. Li
,
L. Li
,
F. Longo
,
F. Loparco
,
M.N. Lovellette
,
P. Lubrano
,
J. Magill
,
S. Maldera
,
A. Manfreda
,
M. Mayer
,
M.N. Mazziotta
,
P.F. Michelson
,
W. Mitthumsiri
,
T. Mizuno
,
M.E. Monzani
,
A. Morselli
,
S. Murgia
,
E. Nuss
(1)
,
N. Omodei
,
E. Orlando
,
J.F. Ormes
,
D. Paneque
,
J. S. Perkins
,
M. Pesce-Rollins
,
V. Petrosian
,
F. Piron
(1)
,
G. Pivato
,
S. Rainò
,
R. Rando
,
M. Razzano
,
A. Reimer
,
O. Reimer
,
C. Sgrò
,
T. Reposeur
(4)
,
E.J. Siskind
,
F. Spada
,
G. Spandre
,
P. Spinelli
,
H. Takahashi
,
J.B. Thayer
,
D.J. Thompson
,
L. Tibaldo
,
D. F. Torres
,
G. Tosti
,
E. Troja
,
G. Vianello
,
B. L. Winer
,
K. S. Wood
,
M. Yassine
(1)
,
F. Cerutti
,
A. Ferrari
,
P.R. Sala
M. Ackermann
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M. Ajello
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A. Albert
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W. B. Atwood
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L. Baldini
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G. Barbiellini
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R. Bellazzini
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E. Bissaldi
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R. D. Blandford
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P. Bruel
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R. Buehler
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F. Giordano
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J.E. Grove
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S. Guiriec
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A. K. Harding
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X. Hou
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G. Iafrate
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G. Jóhannesson
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F. Loparco
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N. Omodei
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D. Paneque
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J. S. Perkins
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M. Pesce-Rollins
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V. Petrosian
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G. Pivato
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S. Rainò
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R. Rando
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M. Razzano
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A. Reimer
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O. Reimer
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C. Sgrò
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E.J. Siskind
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F. Spada
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G. Spandre
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P. Spinelli
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H. Takahashi
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J.B. Thayer
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D.J. Thompson
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L. Tibaldo
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D. F. Torres
- Fonction : Auteur
G. Tosti
- Fonction : Auteur
E. Troja
- Fonction : Auteur
G. Vianello
- Fonction : Auteur
B. L. Winer
- Fonction : Auteur
K. S. Wood
- Fonction : Auteur
F. Cerutti
- Fonction : Auteur
A. Ferrari
- Fonction : Auteur
P.R. Sala
- Fonction : Auteur
Résumé
We have measured the gamma-ray emission spectrum of the Moon using the data collected by the Large Area Telescope onboard the Fermi satellite during its first seven years of operation, in the energy range from 30 MeV up to a few GeV. We have also studied the time evolution of the flux, finding a correlation with the solar activity. We have developed a full Monte Carlo simulation describing the interactions of cosmic rays with the lunar surface. The results of the present analysis can be explained in the framework of this model, where the production of gamma rays is due to the interactions of cosmic-ray proton and helium nuclei with the surface of the Moon. Finally, we have used our simulation to derive the cosmic-ray proton and helium spectra near Earth from the Moon gamma-ray data.
Format du dépôt | Fichier |
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Type de dépôt | Article dans une revue |
Titre |
en
Measurement of the high-energy gamma-ray emission from the Moon with the Fermi Large Area Telescope
|
Résumé |
en
We have measured the gamma-ray emission spectrum of the Moon using the data collected by the Large Area Telescope onboard the Fermi satellite during its first seven years of operation, in the energy range from 30 MeV up to a few GeV. We have also studied the time evolution of the flux, finding a correlation with the solar activity. We have developed a full Monte Carlo simulation describing the interactions of cosmic rays with the lunar surface. The results of the present analysis can be explained in the framework of this model, where the production of gamma rays is due to the interactions of cosmic-ray proton and helium nuclei with the surface of the Moon. Finally, we have used our simulation to derive the cosmic-ray proton and helium spectra near Earth from the Moon gamma-ray data.
|
Auteur(s) |
M. Ackermann
, M. Ajello
, A. Albert
, W. B. Atwood
, L. Baldini
, G. Barbiellini
, D. Bastieri
, R. Bellazzini
, E. Bissaldi
, R. D. Blandford
, R. Bonino
, E. Bottacini
, J. Bregeon
1
, P. Bruel
2
, R. Buehler
, G. A. Caliandro
, R. A. Cameron
, M. Caragiulo
, P.A. Caraveo
, E. Cavazzuti
, C. Cecchi
, A. Chekhtman
, J. Chiang
, G. Chiaro
, S. Ciprini
, R. Claus
, J. Cohen-Tanugi
1
, F. Costanza
, A. Cuoco
, S. Cutini
, F. d'Ammando
, A. de Angelis
, F. de Palma
, R. Desiante
, S.W. Digel
, L. Di Venere
, P.S. Drell
, C. Favuzzi
, S.J. Fegan
2
, W.B. Focke
, A. Franckowiak
, S. Funk
, P. Fusco
, F. Gargano
, D. Gasparrini
, N. Giglietto
, F. Giordano
, M. Giroletti
, T. Glanzman
, G. Godfrey
, I. A. Grenier
3
, J.E. Grove
, S. Guiriec
, A. K. Harding
, J. W. Hewitt
, D. Horan
2
, X. Hou
, G. Iafrate
, G. Jóhannesson
, T. Kamae
, M. Kuss
, S. Larsson
, L. Latronico
, J. Li
, L. Li
, F. Longo
, F. Loparco
, M.N. Lovellette
, P. Lubrano
, J. Magill
, S. Maldera
, A. Manfreda
, M. Mayer
, M.N. Mazziotta
, P.F. Michelson
, W. Mitthumsiri
, T. Mizuno
, M.E. Monzani
, A. Morselli
, S. Murgia
, E. Nuss
1
, N. Omodei
, E. Orlando
, J.F. Ormes
, D. Paneque
, J. S. Perkins
, M. Pesce-Rollins
, V. Petrosian
, F. Piron
1
, G. Pivato
, S. Rainò
, R. Rando
, M. Razzano
, A. Reimer
, O. Reimer
, C. Sgrò
, T. Reposeur
4
, E.J. Siskind
, F. Spada
, G. Spandre
, P. Spinelli
, H. Takahashi
, J.B. Thayer
, D.J. Thompson
, L. Tibaldo
, D. F. Torres
, G. Tosti
, E. Troja
, G. Vianello
, B. L. Winer
, K. S. Wood
, M. Yassine
1
, F. Cerutti
, A. Ferrari
, P.R. Sala
1
UM2 -
Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques
( 92690 )
- Place Eugène Bataillon - 34095 Montpellier cedex 5
- France
2
LLR -
Laboratoire Leprince-Ringuet
( 127 )
- Route de Saclay - 91128 Palaiseau Cedex
- France
3
AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) -
Astrophysique Interprétation Modélisation
( 2068 )
- AIM - UMR 7158 - UMR E 9005,
ex "Astrophysique Interactions Multi-échelles",
Service d'astrophysique,
CEA/Saclay,
Orme des Merisiers
F-91191 GIF SUR YVETTE CEDEX
- France
4
CENBG -
Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
( 121 )
- Chemin du Solarium - BP 120 - 33175 Gradignan Cedex
- France
|
Nom de la revue |
|
Langue du document |
Anglais
|
Vulgarisation |
Non
|
Comité de lecture |
Oui
|
Audience |
Internationale
|
Date de publication |
2016
|
Volume |
93
|
Numéro |
8
|
Page/Identifiant |
082001
|
Domaine(s) |
|
Collaboration/Projet |
|
Mots-clés |
en
gamma ray: emission, surface: lunar, cosmic radiation: interaction, p: cosmic radiation, emission: spectrum, helium: spectrum, helium: nucleus, correlation, satellite, GLAST, gamma ray: energy spectrum, solar, flux
|
arXiv Id | 1604.03349 |
DOI | 10.1103/PhysRevD.93.082001 |
inSPIRE HEP | 1445090 |
Origine :
Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte
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