VHE $\gamma$-ray discovery and multiwavelength study of the blazar 1ES 2322−409
H. Abdalla
,
F. Aharonian
,
F. Ait Benkhali
,
E.O. Angüner
(1)
,
M. Arakawa
,
C. Arcaro
,
C. Armand
(2)
,
M. Arrieta
(3)
,
M. Backes
,
M. Barnard
,
Y. Becherini
,
J. Becker Tjus
,
D. Berge
,
S. Bernhard
,
K. Bernlöhr
,
R. Blackwell
,
M. Böttcher
,
C. Boisson
(3)
,
J. Bolmont
(4)
,
S. Bonnefoy
,
P. Bordas
,
J. Bregeon
(5)
,
F. Brun
(6)
,
P. Brun
(7)
,
M. Bryan
,
M. Büchele
,
T. Bulik
,
T. Bylund
,
M. Capasso
,
S. Caroff
(2)
,
A. Carosi
(2)
,
S. Casanova
,
M. Cerruti
(4)
,
N. Chakraborty
,
S. Chandra
,
R.C.G. Chaves
(5)
,
A. Chen
,
S. Colafrancesco
,
B. Condon
(6)
,
I.D. Davids
,
C. Deil
,
J. Devin
(5)
,
P. Dewilt
,
L. Dirson
,
A. Djannati-Ataï
(8)
,
A. Dmytriiev
(3)
,
A. Donath
,
L.O'C. Drury
,
J. Dyks
,
K. Egberts
,
G. Emery
(4)
,
J.P. Ernenwein
(1)
,
S. Eschbach
,
S. Fegan
(9)
,
A. Fiasson
(2)
,
G. Fontaine
(10)
,
S. Funk
,
M. Füssling
,
S. Gabici
(8)
,
Y.A. Gallant
(5)
,
T. Garrigoux
,
F. Gaté
(2)
,
G. Giavitto
,
D. Glawion
,
J.F. Glicenstein
(7)
,
D. Gottschall
,
M.H. Grondin
(6)
,
J. Hahn
,
M. Haupt
,
G. Heinzelmann
,
G. Henri
(11)
,
G. Hermann
,
J.A. Hinton
,
W. Hofmann
,
C. Hoischen
,
T.L. Holch
,
M. Holler
,
D. Horns
,
D. Huber
,
H. Iwasaki
,
A. Jacholkowska
(4)
,
M. Jamrozy
,
D. Jankowsky
,
F. Jankowsky
,
L. Jouvin
(8)
,
I. Jung-Richardt
,
M.A. Kastendieck
,
K. Katarzyński
,
M. Katsuragawa
,
U. Katz
,
D. Kerszberg
(4)
,
D. Khangulyan
,
B. Khélifi
(8)
,
J. King
,
S. Klepser
,
W. Kluźniak
,
Nu. Komin
,
K. Kosack
(7)
,
S. Krakau
,
M. Kraus
,
P.P. Krüger
,
G. Lamanna
,
J. Lau
,
J. Lefaucheur
(7)
,
A. Lemière
(8)
,
M. Lemoine-Goumard
(6)
,
J.P. Lenain
(4)
,
E. Leser
,
T. Lohse
,
M. Lorentz
(7)
,
R. López-Coto
,
I. Lypova
,
D. Malyshev
,
V. Marandon
,
Alexandre Marcowith
(5)
,
C. Mariaud
(9)
,
G. Guillem Martí-Devesa
,
R. Marx
,
G. Maurin
(2)
,
P.J. Meintjes
,
A.M.W. Mitchell
,
R. Moderski
,
M. Mohamed
,
L. Mohrmann
,
E. Moulin
(7)
,
T. Murach
,
S. Nakashima
,
M. de Naurois
(9)
,
H. Ndiyavala
,
F. Niederwanger
,
J. Niemiec
,
L. Oakes
,
P. O'Brien
,
H. Odaka
,
S. Ohm
,
M. Ostrowski
,
I. Oya
,
M. Padovani
(5)
,
M. Panter
,
R.D. Parsons
,
C. Perennes
(4)
,
P.O. Petrucci
(11)
,
B. Peyaud
(7)
,
Q. Piel
(2)
,
S. Pita
(8)
,
V. Poireau
(2)
,
A. Priyana Noel
,
D.A. Prokhorov
,
H. Prokoph
,
G. Pühlhofer
,
M. Punch
(8)
,
A. Quirrenbach
,
S. Raab
,
R. Rauth
,
A. Reimer
,
O. Reimer
,
Matthieu Renaud
(5)
,
F. Rieger
,
L. Rinchiuso
(12)
,
C. Romoli
,
G. Rowell
,
B. Rudak
,
E. Ruiz-Velasco
,
V. Sahakian
,
S. Saito
,
D.A. Sanchez
(2)
,
A. Santangelo
,
M. Sasaki
,
R. Schlickeiser
,
F. Schüssler
(7)
,
A. Schulz
,
U. Schwanke
,
S. Schwemmer
,
M. Seglar-Arroyo
,
M. Senniappan
,
A.S. Seyffert
,
N. Shafi
,
I. Shilon
,
K. Shiningayamwe
,
R. Simoni
,
A. Sinha
(8)
,
H. Sol
(3)
,
F. Spanier
,
A. Specovius
,
M. Spir-Jacob
(8)
,
Ł. Stawarz
,
R. Steenkamp
,
C. Stegmann
,
C. Steppa
,
I. Sushch
,
T. Takahashi
,
J.P. Tavernet
(4)
,
T. Tavernier
(7)
,
A.M. Taylor
,
R. Terrier
(10)
,
L. Tibaldo
,
D. Tiziani
,
M. Tluczykont
,
C. Trichard
(9)
,
M. Tsirou
(5)
,
N. Tsuji
,
R. Tuffs
,
Y. Uchiyama
,
D.J. van Der Walt
,
C. van Eldik
,
C. van Rensburg
,
B. van Soelen
,
George Vasileiadis
(5)
,
J. Veh
,
C. Venter
,
A. Viana
,
P. Vincent
(13)
,
J. Vink
,
F. Voisin
(8)
,
H.J. Völk
,
T. Vuillaume
(2)
,
Z. Wadiasingh
,
S.J. Wagner
,
P. Wagner
,
R.M. Wagner
,
R. White
,
A. Wierzcholska
,
A. Wörnlein
,
R. Yang
,
D. Zaborov
(1)
,
M. Zacharias
,
R. Zanin
,
A.A. Zdziarski
,
A. Zech
(3)
,
F. Zefi
(9)
,
A. Ziegler
,
J. Zorn
,
N. Żywucka
1
CPPM -
Centre de Physique des Particules de Marseille
2 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
3 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
4 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
5 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
6 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
7 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
8 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
9 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
10 CdF (institution) - Collège de France
11 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
12 DAP - Département d'Astrophysique (ex SAP)
13 CEA-LETI - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information
2 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
3 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
4 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
5 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
6 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
7 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
8 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
9 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
10 CdF (institution) - Collège de France
11 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
12 DAP - Département d'Astrophysique (ex SAP)
13 CEA-LETI - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information
H. Abdalla
- Function : Author
F. Aharonian
- Function : Author
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F. Ait Benkhali
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M. Arakawa
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C. Arcaro
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M. Backes
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M. Barnard
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Y. Becherini
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J. Becker Tjus
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D. Berge
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S. Bernhard
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K. Bernlöhr
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R. Blackwell
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M. Böttcher
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C. Boisson
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S. Bonnefoy
- Function : Author
P. Bordas
- Function : Author
J. Bregeon
- Function : Author
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F. Brun
- Function : Author
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P. Brun
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M. Bryan
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M. Büchele
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T. Bulik
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T. Bylund
- Function : Author
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M. Capasso
- Function : Author
S. Caroff
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S. Casanova
- Function : Author
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M. Cerruti
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N. Chakraborty
- Function : Author
S. Chandra
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A. Chen
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S. Colafrancesco
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J. Devin
- Function : Author
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P. Dewilt
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L. Dirson
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A. Donath
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L.O'C. Drury
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M. Füssling
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T. Garrigoux
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D. Gottschall
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J. Hahn
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M. Haupt
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G. Heinzelmann
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G. Hermann
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J.A. Hinton
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W. Hofmann
- Function : Author
C. Hoischen
- Function : Author
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T.L. Holch
- Function : Author
M. Holler
- Function : Author
D. Horns
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D. Huber
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H. Iwasaki
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M. Jamrozy
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D. Jankowsky
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F. Jankowsky
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I. Jung-Richardt
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D. Kerszberg
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J. King
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S. Klepser
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W. Kluźniak
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S. Krakau
- Function : Author
M. Kraus
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P.P. Krüger
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G. Lamanna
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J. Lau
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M. Lemoine-Goumard
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J.P. Lenain
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E. Leser
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T. Lohse
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R. López-Coto
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I. Lypova
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D. Malyshev
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V. Marandon
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G. Guillem Martí-Devesa
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R. Marx
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P.J. Meintjes
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A.M.W. Mitchell
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R. Moderski
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M. Mohamed
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L. Mohrmann
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H. Ndiyavala
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F. Niederwanger
- Function : Author
J. Niemiec
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L. Oakes
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P. O'Brien
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H. Odaka
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S. Ohm
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M. Ostrowski
- Function : Author
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I. Oya
- Function : Author
M. Panter
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R.D. Parsons
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A. Priyana Noel
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D.A. Prokhorov
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H. Prokoph
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G. Pühlhofer
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M. Punch
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A. Quirrenbach
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S. Raab
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R. Rauth
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A. Reimer
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O. Reimer
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Matthieu Renaud
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F. Rieger
- Function : Author
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L. Rinchiuso
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C. Romoli
- Function : Author
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G. Rowell
- Function : Author
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B. Rudak
- Function : Author
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E. Ruiz-Velasco
- Function : Author
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V. Sahakian
- Function : Author
S. Saito
- Function : Author
A. Santangelo
- Function : Author
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M. Sasaki
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R. Schlickeiser
- Function : Author
F. Schüssler
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A. Schulz
- Function : Author
U. Schwanke
- Function : Author
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S. Schwemmer
- Function : Author
M. Seglar-Arroyo
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M. Senniappan
- Function : Author
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A.S. Seyffert
- Function : Author
N. Shafi
- Function : Author
I. Shilon
- Function : Author
K. Shiningayamwe
- Function : Author
R. Simoni
- Function : Author
F. Spanier
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A. Specovius
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Ł. Stawarz
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R. Steenkamp
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C. Stegmann
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C. Steppa
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I. Sushch
- Function : Author
T. Takahashi
- Function : Author
A.M. Taylor
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L. Tibaldo
- Function : Author
D. Tiziani
- Function : Author
M. Tluczykont
- Function : Author
N. Tsuji
- Function : Author
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R. Tuffs
- Function : Author
Y. Uchiyama
- Function : Author
D.J. van Der Walt
- Function : Author
C. van Eldik
- Function : Author
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- ORCID : 0000-0001-9669-645X
C. van Rensburg
- Function : Author
B. van Soelen
- Function : Author
- PersonId : 770112
- ORCID : 0000-0003-1873-7855
George Vasileiadis
- Function : Author
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- IdHAL : georges-vasileiadis
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J. Veh
- Function : Author
C. Venter
- Function : Author
- PersonId : 755527
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A. Viana
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J. Vink
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H.J. Völk
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Z. Wadiasingh
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S.J. Wagner
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P. Wagner
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R.M. Wagner
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R. White
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A. Wierzcholska
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A. Wörnlein
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R. Yang
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M. Zacharias
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R. Zanin
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A.A. Zdziarski
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A. Zech
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A. Ziegler
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J. Zorn
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N. Żywucka
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Abstract
A hotspot at a position compatible with the BL Lac object 1ES 2322−409 was serendipitously detected with H.E.S.S. during observations performed in 2004 and 2006 on the blazar PKS 2316−423. Additional data on 1ES 2322−409 were taken in 2011 and 2012, leading to a total live-time of 22.3 h. Point-like very-high-energy (VHE; |$E\gt 100\, \mathrm{GeV}$|) γ-ray emission is detected from a source centred on the 1ES 2322−409 position, with an excess of 116.7 events at a significance of 6.0σ. The average VHE γ-ray spectrum is well described with a power law with a photon index Γ = 3.40 ± 0.66_stat ± 0.20_sys and an integral flux |$\Phi (E\gt 200\, \mathrm{GeV}) = (3.11\pm 0.71_{\rm stat}\pm 0.62_{\rm sys})\times 10^{-12} \, \mathrm{cm}^{-2} \, \mathrm{s}^{-1}$|, which corresponds to 1.1 |${{\ \rm per\ cent}}$| of the Crab nebula flux above |$200\, \mathrm{GeV}$|. Multiwavelength data obtained with Fermi LAT, Swift XRT and UVOT, RXTE PCA, ATOM, and additional data from WISE, GROND, and Catalina are also used to characterize the broad-band non-thermal emission of 1ES 2322−409. The multiwavelength behaviour indicates day-scale variability. Swift UVOT and XRT data show strong variability at longer scales. A spectral energy distribution (SED) is built from contemporaneous observations obtained around a high state identified in Swift data. A modelling of the SED is performed with a stationary homogeneous one-zone synchrotron-self-Compton leptonic model. The redshift of the source being unknown, two plausible values were tested for the modelling. A systematic scan of the model parameters space is performed, resulting in a well-constrained combination of values providing a good description of the broad-band behaviour of 1ES 2322−409.
Keywords
radiation mechanisms: non-thermal
galaxies: active
BL Lacertae objects: individual: 1ES 2322−409
gamma-rays: galaxies
model: leptonic
gamma ray: VHE
gamma ray: energy spectrum
blazar
energy: flux
principal component analysis
spectral
redshift
photon: flux
GLAST
HESS
MAGIC
X-ray
optical
background
pixel
density
ultraviolet
radio wave
infrared
proton synchrotron
synchrotron radiation
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