H.E.S.S. detection of TeV emission from the interaction region between the supernova remnant G349.7+0.2 and a molecular cloud
A. Abramowski
,
F. Aharonian
,
F. Ait Benkhali
,
A. Akhperjanian
,
E. Angüner
,
M. Backes
,
S. Balenderan
,
Agnès Balzer
,
A. Barnacka
(1)
,
Y. Becherini
,
J. Becker Tjus
,
D. Berge
,
S. Bernhard
,
K. Bernlöhr
,
E. Birsin
,
J. Biteau
(2)
,
M. Böttcher
,
C. Boisson
(3)
,
J. Bolmont
(4)
,
P. Bordas
,
J. Bregeon
(5)
,
F. Brun
,
P. Brun
,
M. Bryan
(6)
,
T. Bulik
(7)
,
S. Carrigan
,
S. Casanova
(8)
,
P. Chadwick
,
N. Chakraborty
,
R. Chalme-Calvet
(4)
,
R. Chaves
(5)
,
M. Chrétien
(4)
,
S. Colafrancesco
,
G. Cologna
,
J. Conrad
,
C. Couturier
(4)
,
Y. Cui
,
I. Davids
,
B. Degrange
(2)
,
C. Deil
,
P. Dewilt
,
A. Djannati-Ataï
(9)
,
W. Domainko
,
A. Donath
(10)
,
L. O’c. Drury
,
G. Dubus
(11)
,
K. Dutson
,
J. Dyks
,
M. Dyrda
,
T. Edwards
,
K. Egberts
,
P. Eger
,
P. Espigat
(9)
,
C. Farnier
,
S. Fegan
(2)
,
F. Feinstein
(5)
,
M. Fernandes
(12)
,
D. Fernandez
(5)
,
A. Fiasson
(13)
,
G. Fontaine
(2)
,
A. Förster
,
M. Füssling
,
S. Gabici
(9)
,
M. Gajdus
,
Y. Gallant
(5)
,
T. Garrigoux
(4)
,
G. Giavitto
(14)
,
B. Giebels
(2)
,
J. Glicenstein
,
D. Gottschall
,
M.-H. Grondin
(15)
,
M. Grudzińska
,
D. Hadasch
(16)
,
S. Häffner
,
J. Hahn
,
J. Harris
,
G. Heinzelmann
,
G. Henri
(11)
,
G. Hermann
,
O. Hervet
(3)
,
A. Hillert
,
J. Hinton
,
W. Hofmann
,
P. Hofverberg
,
M. Holler
(17)
,
D. Horns
,
A. Ivascenko
,
A. Jacholkowska
(4)
,
C. Jahn
,
M. Jamrozy
,
M. Janiak
,
F. Jankowsky
,
I. Jung-Richardt
,
M. Kastendieck
,
K. Katarzyński
,
U. Katz
(18)
,
S. Kaufmann
,
B. Khelifi
(9)
,
Michel Kieffer
(4)
,
S. Klepser
(19)
,
D. Klochkov
,
W. Kluźniak
,
D. Kolitzus
,
Nu. Komin
,
K. Kosack
(1)
,
S. Krakau
,
F. Krayzel
(13)
,
P. Krüger
,
H. Laffon
(15)
,
G. Lamanna
(13)
,
J. Lefaucheur
(9)
,
V. Lefranc
(20)
,
A. Lemiere
(9)
,
M. Lemoine-Goumard
(15)
,
J.-P. Lenain
(4)
,
T. Lohse
,
A. Lopatin
,
C.-C. Lu
(10)
,
V. Marandon
,
Alexandre Marcowith
(5)
,
R. Marx
,
G. Maurin
(13)
,
N. Maxted
(5)
,
M. Mayer
,
T. Mccomb
,
J. Mehault
(15)
,
P. Meintjes
,
U. Menzler
,
M. Meyer
,
A. Mitchell
,
R. Moderski
,
M. Mohamed
,
K. Morå
,
Emmanuel Moulin
,
T. Murach
,
M. de Naurois
(2)
,
J. Niemiec
,
S. Nolan
,
L. Oakes
,
H. Odaka
,
S. Ohm
,
B. Opitz
,
M. Ostrowski
,
I. Oya
,
M. Panter
,
R. Parsons
,
M. Paz Arribas
,
N. Pekeur
,
G. Pelletier
,
P.-O. Petrucci
(11)
,
B. Peyaud
(21)
,
S. Pita
(9)
,
H. Poon
,
G. Pühlhofer
,
M. Punch
(9)
,
A. Quirrenbach
,
S. Raab
,
I. Reichardt
(9)
,
A. Reimer
,
O. Reimer
,
Matthieu Renaud
(5)
,
R. de Los Reyes
,
F. Rieger
(1)
,
C. Romoli
,
S. Rosier-Lees
(13)
,
G. Rowell
(22)
,
B. Rudak
(3)
,
C. Rulten
(3)
,
V. Sahakian
,
D. Salek
,
D. Sanchez
(13)
,
A. Santangelo
,
R. Schlickeiser
,
F. Schussler
,
A. Schulz
,
U. Schwanke
(23)
,
S. Schwarzburg
,
S. Schwemmer
,
H. Sol
(3)
,
F. Spanier
,
G. Spengler
(24)
,
F. Spies
,
Ł. Stawarz
,
R. Steenkamp
,
C. Stegmann
(3)
,
F. Stinzing
,
K. Stycz
,
I. Sushch
(25)
,
J.-P. Tavernet
(4)
,
T. Tavernier
(9)
,
A. Taylor
,
R. Terrier
(9)
,
M. Tluczykont
,
C. Trichard
(13)
,
K. Valerius
(18)
,
C. van Eldik
,
B. van Soelen
,
George Vasileiadis
(5)
,
J. Veh
,
C. Venter
(25)
,
A. Viana
,
P. Vincent
(4)
,
J. Vink
(26)
,
H. Völk
,
F. Volpe
,
M. Vorster
,
T. Vuillaume
,
S. Wagner
,
P. Wagner
,
R. Wagner
,
M. Ward
,
M. Weidinger
,
Q. Weitzel
,
R. White
,
A. Wierzcholska
,
P. Willmann
(27)
,
A. Wörnlein
,
D. Wouters
(1)
,
R. Yang
,
V. Zabalza
,
D. Zaborov
(2)
,
M. Zacharias
,
A. Zdziarski
,
A. Zech
(3)
,
H.-S. Zechlin
1
IRFU -
Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
2 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
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 Caltech Department of Astronomy [Pasadena]
7 CAMK - Copernicus Astronomical Center of the Polish Academy of Sciences
8 MRM - Montpellier Research in Management
9 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
10 MPIK - Max-Planck-Institut für Kernphysik
11 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
12 CICECO - Center for Research in Ceramic and Composite Materials
13 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
14 INFN, Sezione di Trieste - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
15 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
16 IEEC-CSIC
17 LCM - Laboratoire de chimie moléculaire
18 FAU - Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg = University of Erlangen-Nuremberg
19 DESY - Deutsches Elektronen-Synchrotron [Zeuthen]
20 DPhP - Département de Physique des Particules (ex SPP)
21 DAPNIA - Département d'Astrophysique, de physique des Particules, de physique Nucléaire et de l'Instrumentation Associée
22 School of Chemistry and Physics
23 Institut für Physik
24 ULISBOA - Universidade de Lisboa = University of Lisbon = Université de Lisbonne
25 Centre for Space Research [Potchefstroom]
26 AI PANNEKOEK - Astronomical Institute Anton Pannekoek
27 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
2 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
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 Caltech Department of Astronomy [Pasadena]
7 CAMK - Copernicus Astronomical Center of the Polish Academy of Sciences
8 MRM - Montpellier Research in Management
9 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
10 MPIK - Max-Planck-Institut für Kernphysik
11 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
12 CICECO - Center for Research in Ceramic and Composite Materials
13 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
14 INFN, Sezione di Trieste - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
15 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
16 IEEC-CSIC
17 LCM - Laboratoire de chimie moléculaire
18 FAU - Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg = University of Erlangen-Nuremberg
19 DESY - Deutsches Elektronen-Synchrotron [Zeuthen]
20 DPhP - Département de Physique des Particules (ex SPP)
21 DAPNIA - Département d'Astrophysique, de physique des Particules, de physique Nucléaire et de l'Instrumentation Associée
22 School of Chemistry and Physics
23 Institut für Physik
24 ULISBOA - Universidade de Lisboa = University of Lisbon = Université de Lisbonne
25 Centre for Space Research [Potchefstroom]
26 AI PANNEKOEK - Astronomical Institute Anton Pannekoek
27 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
A. Abramowski
- Fonction : Auteur
F. Aharonian
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755280
- ORCID : 0000-0003-1157-3915
F. Ait Benkhali
- Fonction : Auteur
A. Akhperjanian
- Fonction : Auteur
E. Angüner
- Fonction : Auteur
M. Backes
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760162
- ORCID : 0000-0002-9326-6400
S. Balenderan
- Fonction : Auteur
Agnès Balzer
- Fonction : Auteur
Y. Becherini
- Fonction : Auteur
- PersonId : 932592
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- IdRef : 25614138X
J. Becker Tjus
- Fonction : Auteur
D. Berge
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755461
- ORCID : 0000-0002-2918-1824
S. Bernhard
- Fonction : Auteur
K. Bernlöhr
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755488
- ORCID : 0000-0001-8065-3252
E. Birsin
- Fonction : Auteur
M. Böttcher
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761490
- ORCID : 0000-0002-8434-5692
- IdRef : 160534011
C. Boisson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755462
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P. Bordas
- Fonction : Auteur
J. Bregeon
- Fonction : Auteur
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- IdRef : 095856943
F. Brun
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760189
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P. Brun
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755661
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S. Carrigan
- Fonction : Auteur
S. Casanova
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755452
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P. Chadwick
- Fonction : Auteur
N. Chakraborty
- Fonction : Auteur
S. Colafrancesco
- Fonction : Auteur
G. Cologna
- Fonction : Auteur
J. Conrad
- Fonction : Auteur
Y. Cui
- Fonction : Auteur
I. Davids
- Fonction : Auteur
- PersonId : 768325
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C. Deil
- Fonction : Auteur
P. Dewilt
- Fonction : Auteur
W. Domainko
- Fonction : Auteur
A. Donath
- Fonction : Auteur
- PersonId : 770410
- ORCID : 0000-0003-4568-7005
L. O’c. Drury
- Fonction : Auteur
G. Dubus
- Fonction : Auteur
- PersonId : 746648
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K. Dutson
- Fonction : Auteur
J. Dyks
- Fonction : Auteur
M. Dyrda
- Fonction : Auteur
T. Edwards
- Fonction : Auteur
K. Egberts
- Fonction : Auteur
P. Eger
- Fonction : Auteur
C. Farnier
- Fonction : Auteur
S. Fegan
- Fonction : Auteur
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M. Fernandes
- Fonction : Auteur
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A. Fiasson
- Fonction : Auteur
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A. Förster
- Fonction : Auteur
M. Füssling
- Fonction : Auteur
M. Gajdus
- Fonction : Auteur
G. Giavitto
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761963
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J. Glicenstein
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755383
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D. Gottschall
- Fonction : Auteur
M.-H. Grondin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760583
- IdHAL : mhgrondin
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- IdRef : 14852026X
M. Grudzińska
- Fonction : Auteur
S. Häffner
- Fonction : Auteur
J. Hahn
- Fonction : Auteur
J. Harris
- Fonction : Auteur
G. Heinzelmann
- Fonction : Auteur
G. Hermann
- Fonction : Auteur
A. Hillert
- Fonction : Auteur
J. Hinton
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755403
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W. Hofmann
- Fonction : Auteur
P. Hofverberg
- Fonction : Auteur
D. Horns
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755282
- ORCID : 0000-0003-1945-0119
A. Ivascenko
- Fonction : Auteur
C. Jahn
- Fonction : Auteur
M. Jamrozy
- Fonction : Auteur
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M. Janiak
- Fonction : Auteur
F. Jankowsky
- Fonction : Auteur
I. Jung-Richardt
- Fonction : Auteur
M. Kastendieck
- Fonction : Auteur
K. Katarzyński
- Fonction : Auteur
U. Katz
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755459
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S. Kaufmann
- Fonction : Auteur
B. Khelifi
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1145299
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S. Klepser
- Fonction : Auteur
- PersonId : 764119
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D. Klochkov
- Fonction : Auteur
W. Kluźniak
- Fonction : Auteur
D. Kolitzus
- Fonction : Auteur
Nu. Komin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755464
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K. Kosack
- Fonction : Auteur
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S. Krakau
- Fonction : Auteur
P. Krüger
- Fonction : Auteur
M. Lemoine-Goumard
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755595
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J.-P. Lenain
- Fonction : Auteur
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T. Lohse
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755171
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A. Lopatin
- Fonction : Auteur
V. Marandon
- Fonction : Auteur
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Alexandre Marcowith
- Fonction : Auteur
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R. Marx
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759431
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M. Mayer
- Fonction : Auteur
T. Mccomb
- Fonction : Auteur
P. Meintjes
- Fonction : Auteur
U. Menzler
- Fonction : Auteur
M. Meyer
- Fonction : Auteur
A. Mitchell
- Fonction : Auteur
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R. Moderski
- Fonction : Auteur
M. Mohamed
- Fonction : Auteur
K. Morå
- Fonction : Auteur
Emmanuel Moulin
- Fonction : Auteur
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T. Murach
- Fonction : Auteur
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M. de Naurois
- Fonction : Auteur
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J. Niemiec
- Fonction : Auteur
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S. Nolan
- Fonction : Auteur
L. Oakes
- Fonction : Auteur
H. Odaka
- Fonction : Auteur
S. Ohm
- Fonction : Auteur
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B. Opitz
- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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I. Oya
- Fonction : Auteur
M. Panter
- Fonction : Auteur
R. Parsons
- Fonction : Auteur
- PersonId : 780282
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M. Paz Arribas
- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
G. Pelletier
- Fonction : Auteur
P.-O. Petrucci
- Fonction : Auteur
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H. Poon
- Fonction : Auteur
G. Pühlhofer
- Fonction : Auteur
M. Punch
- Fonction : Auteur
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A. Quirrenbach
- Fonction : Auteur
S. Raab
- Fonction : Auteur
A. Reimer
- Fonction : Auteur
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O. Reimer
- Fonction : Auteur
Matthieu Renaud
- Fonction : Auteur
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R. de Los Reyes
- Fonction : Auteur
F. Rieger
- Fonction : Auteur
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C. Romoli
- Fonction : Auteur
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G. Rowell
- Fonction : Auteur
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B. Rudak
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758717
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V. Sahakian
- Fonction : Auteur
D. Salek
- Fonction : Auteur
A. Santangelo
- Fonction : Auteur
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R. Schlickeiser
- Fonction : Auteur
F. Schussler
- Fonction : Auteur
A. Schulz
- Fonction : Auteur
S. Schwarzburg
- Fonction : Auteur
S. Schwemmer
- Fonction : Auteur
F. Spanier
- Fonction : Auteur
F. Spies
- Fonction : Auteur
Ł. Stawarz
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R. Steenkamp
- Fonction : Auteur
F. Stinzing
- Fonction : Auteur
K. Stycz
- Fonction : Auteur
A. Taylor
- Fonction : Auteur
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M. Tluczykont
- Fonction : Auteur
C. van Eldik
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B. van Soelen
- Fonction : Auteur
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George Vasileiadis
- Fonction : Auteur
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J. Veh
- Fonction : Auteur
C. Venter
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755527
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A. Viana
- Fonction : Auteur
J. Vink
- Fonction : Auteur
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H. Völk
- Fonction : Auteur
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F. Volpe
- Fonction : Auteur
M. Vorster
- Fonction : Auteur
T. Vuillaume
- Fonction : Auteur
S. Wagner
- Fonction : Auteur
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P. Wagner
- Fonction : Auteur
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M. Ward
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Q. Weitzel
- Fonction : Auteur
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A. Wierzcholska
- Fonction : Auteur
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- ORCID : 0000-0003-4472-7204
A. Wörnlein
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R. Yang
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V. Zabalza
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M. Zacharias
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- ORCID : 0000-0001-5801-3945
A. Zdziarski
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A. Zech
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H.-S. Zechlin
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Résumé
G349.7+0.2 is a young Galactic supernova remnant (SNR) located at the distance of 11.5 kpc and observed across the entire electromagnetic spectrum from radio to high energy (HE; 0.1 GeV GeV) gamma-rays. Radio and infrared observations indicate that the remnant is interacting with a molecular cloud. In this paper, the detection of very high energy (VHE, E> 100 GeV) gamma-ray emission coincident with this SNR with the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) is reported. This makes it one of the farthest Galactic SNR ever detected in this domain. An integral flux F(E> 400 GeV) = (6.5 +- 1.1_stat +- 1.3_syst) x 10^-13 phcm^-2s^-1 corresponding to ~0.7% of that of the Crab Nebula and to a luminosity of ~10^34 erg s^-1 above the same energy threshold, and a steep photon index Gamma_VHE = 2.8 +- 0.27_stat +- 0.20_syst are measured. The analysis of more than 5 yr of Fermi-LAT data towards this source shows a power-law like spectrum with a best-fit photon index Gamma_HE = 2.2 +- 0.04_stat^+0.13_-0.31_sys. The combined gamma-ray spectrum of G349.7+0.2 can be described by either a broken power-law (BPL) or a power-law with exponential (or sub-exponential) cutoff (PLC). In the former case, the photon break energy is found at E_br,gamma = 55^+70_-30 GeV, slightly higher than what is usually observed in the HE/VHE gamma-ray emitting middle-aged SNRs known to be interacting with molecular clouds. In the latter case, the exponential (respectively sub-exponential) cutoff energy is measured at E_cut,gamma = 1.4^+1.6_-0.55 (respectively 0.35^+0.75_-0.21) TeV. A pion-decay process resulting from the interaction of the accelerated protons and nuclei with the dense surrounding medium is clearly the preferred scenario to explain the gamma-ray emission. The BPL with a spectral steepening of 0.5-1 and the PLC provide equally good fits to the data. The product of the average gas density and the total energy content of accelerated protons and nuclei amounts to n_HW_p ~ 5 x 10^51 ergcm^-3. (EDP Sciences)
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