FIRST NuSTAR OBSERVATIONS OF MRK 501 WITHIN A RADIO TO TeV MULTI-INSTRUMENT CAMPAIGN
Furniss, A.; Noda, K.; Boggs, S.; Chiang, J.; Christensen, F.; Craig, W.; Giommi, P.; Hailey, C.; Harisson, F.; Madejski, G.; Nalewajko, K.; Perri, M.; Stern, D.; Urry, M.; Verrecchia, F.; Zhang, W.; Ahnen, M. L.; Ansoldi, S.; Antonelli, L. A.; Antoranz, P.; Babic, A.; Banerjee, B.; Bangale, P.; De Almeida, U. Barres; Barrio, J. A.; Becerra Gonzalez, J.; Bednarek, W.; Bernardini, E.; Biasuzzi, B.; Biland, A.; Blanch, O.; Bonnefoy, S.; Bonnoli, G.; Borracci, F.; Bretz, T.; Carmona, E.; Carosi, A.; Chatterjee, A.; Clavero, R.; Colin, P.; Colombo, E.; Contreras, J. L.; Cortina, J.; Covino, S.; Da Vela, P.; Dazzi, F.; De Angelis, A.; De Caneva, G.; De Lotto, B.; De Ona Wilhelmi, E.; Delgado Mendez, C.; Di Pierro, F.; Prester, D. Dominis; Dorner, D.; Doro, M.; Einecke, S.; Eisenacher Glawion, D.; Elsaesser, D.; Fernandez-Barral, A.; Fidalgo, D.; Fonseca, M. V.; Font, L.; Frantzen, K.; Fruck, C.; Galindo, D.; Garcia Lopez, R. J.; Garczarczyk, M.; Garrido Terrats, D.; Gaug, M.; Giammaria, P.; Godinovic, N.; Gonzalez Munoz, A.; Guberman, D.; Hanabata, Y.; Hayashida, M.; Herrera, J.; Hose, J.; Hrupec, D.; Hughes, G.; Idec, W.; Kellermann, H.; Kodani, K.; Konno, Y.; Kubo, H.; Kushida, J.; La Barbera, A.; Lelas, D.; Lewandowska, N.; Lindfors, E.; Lombardi, S.; Longo, F.; Lopez, M.; Lopez-Coto, R.; Lopez-Oramas, A.; Lorenz, E.; Majumdar, P.; Makariev, M.; Mallot, K.; Maneva, G.; Manganaro, M.; Mannheim, K.; Maraschi, L.; Marcote, B.; Mariotti, M.; Martinez, M.; Mazin, D.; Menzel, U.; Miranda, J. M.; Mirzoyan, R.; Moralejo, A.; Nakajima, D.; Neustroev, V.; Niedzwiecki, A.; Nievas Rosillo, M.; Nilsson, K.; Nishijima, K.; Orito, R.; Overkemping, A.; Paiano, S.; Palacio, J.; Palatiello, M.; Paneque, D.; Paoletti, R.; Paredes, J. M.; Paredes-Fortuny, X.; Persic, M.; Poutanen, J.; Moroni, P. G. Prada; Prandini, E.; Puljak, I.; Reinthal, R.; Rhode, W.; Ribo, M.; Rico, J.; Garcia, J. Rodriguez; Saito, T.; Saito, K.; Satalecka, K.; Scapin, V.; Schultz, C.; Schweizer, T.; Shore, S. N.; Sillanpaa, A.; Sitarek, J.; Snidaric, I.; Sobczynska, D.; Stamerra, A.; Steinbring, T.; Strzys, M.; Takalo, L.; Takami, H.; Tavecchio, F.; Temnikov, P.; Terzic, T.; Tescaro, D.; Teshima, M.; Thaele, J.; Torres, D. F.; Toyama, T.; Treves, A.; Verguilov, V.; Vovk, I.; Will, M.; Zanin, R.; Archer, A.; Benbow, W.; Bird, R.; Biteau, J.; Bugaev, V.; Cardenzana, J. V.; Cerruti, M.; Chen, X.; Ciupik, L.; Connolly, M. P.; Cui, W.; Dickinson, H. J.; Dumm, J.; Eisch, J. D.; Falcone, A.; Feng, Q.; Finley, J. P.; Fleischhack, H.; Fortin, P.; Fortson, L.; Gerard, L.; Gillanders, G. H.; Griffin, S.; Griffiths, S. T.; Grube, J.; Gyuk, G.; Hakansson, N.; Holder, J.; Humensky, T. B.; Johnson, C. A.; Kaaret, P.; Kertzman, M.; Kieda, D.; Krause, M.; Krennrich, F.; Lang, M. J.; Lin, T. T. Y.; Maier, G.; Mcarthur, S.; Mccann, A.; Meagher, K.; Moriarty, P.; Mukherjee, R.; Nieto, D.; De Bhroithe, A. O'Faolain; Ong, R. A.; Park, N.; Petry, D.; Pohl, M.; Popkow, A.; Ragan, K.; Ratliff, G.; Reyes, L. C.; Reynolds, P. T.; Richards, G. T.; Roache, E.; Santander, M.; Sembroski, G. H.; Shahinyan, K.; Staszak, D.; Telezhinsky, I.; Tucci, J. V.; Tyler, J.; Vassiliev, V. V.; Wakely, S. P.; Weiner, O. M.; Weinstein, A.; Wilhelm, A.; Williams, D. A.; Zitzer, B.; Vince, O.; Fuhrmann, L.; Angelakis, E.; Karamanavis, V.; Myserlis, I.; Krichbaum, T. P.; Zensus, J. A.; Ungerechts, H.; Sievers, A.; Bachev, R.; Boettcher, M.; Chen, W. P.; Damljanovic, G.; Eswaraiah, C.; Guver, T.; Hovatta, T.; Hughes, Z.; Ibryamov, S. I.; Joner, M. D.; Jordan, B.; Jorstad, S. G.; Joshi, M.; Kataoka, J.; Kurtanidze, O. M.; Kurtanidze, S. O.; Lahteenmaki, A.; Latev, G.; Lin, H. C.; Larionov, V. M.; Mokrushina, A. A.; Morozova, D. A.; Nikolashvili, M. G.; Raiteri, C. M.; Ramakrishnan, V.; Readhead, A. C. R.; Sadun, A. C.; Sigua, L. A.; Semkov, E. H.; Strigachev, A.; Tammi, J.; Tornikoski, M.; Troitskaya, Y. V.; Troitsky, I. S.; Villata, M.; First NuSTAR observations of Mrk 501 within a radio to TeV multi-instrument campaign
2015

Abstract

We report on simultaneous broadband observations of the TeV-emitting blazar Markarian 501 between 2013 April 1 and August 10, including the first detailed characterization of the synchrotron peak with Swift and NuSTAR. During the campaign, the nearby BL Lac object was observed in both a quiescent and an elevated state. The broadband campaign includes observations with NuSTAR, MAGIC, VERITAS, the Fermi Large Area Telescope, Swift X-ray Telescope and UV Optical Telescope, various ground-based optical instruments, including the GASP-WEBT program, as well as radio observations by OVRO, Metsahovi, and the F-Gamma consortium. Some of the MAGIC observations were affected by a sand layer from the Saharan desert, and had to be corrected using event-by-event corrections derived with a Light Detection and Ranging (LIDAR) facility. This is the first time that LIDAR information is used to produce a physics result with Cherenkov Telescope data taken during adverse atmospheric conditions, and hence sets a precedent for the current and future ground-based gamma-ray instruments. The NuSTAR instrument provides unprecedented sensitivity in hard X-rays, showing the source to display a spectral energy distribution (SED) between 3 and 79 keV consistent with a log-parabolic spectrum and hard X-ray variability on hour timescales. None (of the four extended NuSTAR observations) show evidence of the onset of inverse-Compton emission at hard X-ray energies. We apply a single-zone equilibrium synchrotron self-Compton (SSC) model to five simultaneous broadband SEDs. We find that the SSC model can reproduce the observed broadband states through a decrease in the magnetic field strength coinciding with an increase in the luminosity and hardness of the relativistic leptons responsible for the high-energy emission.

Details

Title FIRST NuSTAR OBSERVATIONS OF MRK 501 WITHIN A RADIO TO TeV MULTI-INSTRUMENT CAMPAIGN
Author(s) Furniss, A. ; Noda, K. ; Boggs, S. ; Chiang, J. ; Christensen, F. ; Craig, W. ; Giommi, P. ; Hailey, C. ; Harisson, F. ; Madejski, G. ; Nalewajko, K. ; Perri, M. ; Stern, D. ; Urry, M. ; Verrecchia, F. ; Zhang, W. ; Ahnen, M. L. ; Ansoldi, S. ; Antonelli, L. A. ; Antoranz, P. ; Babic, A. ; Banerjee, B. ; Bangale, P. ; De Almeida, U. Barres ; Barrio, J. A. ; Becerra Gonzalez, J. ; Bednarek, W. ; Bernardini, E. ; Biasuzzi, B. ; Biland, A. ; Blanch, O. ; Bonnefoy, S. ; Bonnoli, G. ; Borracci, F. ; Bretz, T. ; Carmona, E. ; Carosi, A. ; Chatterjee, A. ; Clavero, R. ; Colin, P. ; Colombo, E. ; Contreras, J. L. ; Cortina, J. ; Covino, S. ; Da Vela, P. ; Dazzi, F. ; De Angelis, A. ; De Caneva, G. ; De Lotto, B. ; De Ona Wilhelmi, E. ; Delgado Mendez, C. ; Di Pierro, F. ; Prester, D. Dominis ; Dorner, D. ; Doro, M. ; Einecke, S. ; Eisenacher Glawion, D. ; Elsaesser, D. ; Fernandez-Barral, A. ; Fidalgo, D. ; Fonseca, M. V. ; Font, L. ; Frantzen, K. ; Fruck, C. ; Galindo, D. ; Garcia Lopez, R. J. ; Garczarczyk, M. ; Garrido Terrats, D. ; Gaug, M. ; Giammaria, P. ; Godinovic, N. ; Gonzalez Munoz, A. ; Guberman, D. ; Hanabata, Y. ; Hayashida, M. ; Herrera, J. ; Hose, J. ; Hrupec, D. ; Hughes, G. ; Idec, W. ; Kellermann, H. ; Kodani, K. ; Konno, Y. ; Kubo, H. ; Kushida, J. ; La Barbera, A. ; Lelas, D. ; Lewandowska, N. ; Lindfors, E. ; Lombardi, S. ; Longo, F. ; Lopez, M. ; Lopez-Coto, R. ; Lopez-Oramas, A. ; Lorenz, E. ; Majumdar, P. ; Makariev, M. ; Mallot, K. ; Maneva, G. ; Manganaro, M. ; Mannheim, K. ; Maraschi, L. ; Marcote, B. ; Mariotti, M. ; Martinez, M. ; Mazin, D. ; Menzel, U. ; Miranda, J. M. ; Mirzoyan, R. ; Moralejo, A. ; Nakajima, D. ; Neustroev, V. ; Niedzwiecki, A. ; Nievas Rosillo, M. ; Nilsson, K. ; Nishijima, K. ; Orito, R. ; Overkemping, A. ; Paiano, S. ; Palacio, J. ; Palatiello, M. ; Paneque, D. ; Paoletti, R. ; Paredes, J. M. ; Paredes-Fortuny, X. ; Persic, M. ; Poutanen, J. ; Moroni, P. G. Prada ; Prandini, E. ; Puljak, I. ; Reinthal, R. ; Rhode, W. ; Ribo, M. ; Rico, J. ; Garcia, J. Rodriguez ; Saito, T. ; Saito, K. ; Satalecka, K. ; Scapin, V. ; Schultz, C. ; Schweizer, T. ; Shore, S. N. ; Sillanpaa, A. ; Sitarek, J. ; Snidaric, I. ; Sobczynska, D. ; Stamerra, A. ; Steinbring, T. ; Strzys, M. ; Takalo, L. ; Takami, H. ; Tavecchio, F. ; Temnikov, P. ; Terzic, T. ; Tescaro, D. ; Teshima, M. ; Thaele, J. ; Torres, D. F. ; Toyama, T. ; Treves, A. ; Verguilov, V. ; Vovk, I. ; Will, M. ; Zanin, R. ; Archer, A. ; Benbow, W. ; Bird, R. ; Biteau, J. ; Bugaev, V. ; Cardenzana, J. V. ; Cerruti, M. ; Chen, X. ; Ciupik, L. ; Connolly, M. P. ; Cui, W. ; Dickinson, H. J. ; Dumm, J. ; Eisch, J. D. ; Falcone, A. ; Feng, Q. ; Finley, J. P. ; Fleischhack, H. ; Fortin, P. ; Fortson, L. ; Gerard, L. ; Gillanders, G. H. ; Griffin, S. ; Griffiths, S. T. ; Grube, J. ; Gyuk, G. ; Hakansson, N. ; Holder, J. ; Humensky, T. B. ; Johnson, C. A. ; Kaaret, P. ; Kertzman, M. ; Kieda, D. ; Krause, M. ; Krennrich, F. ; Lang, M. J. ; Lin, T. T. Y. ; Maier, G. ; Mcarthur, S. ; Mccann, A. ; Meagher, K. ; Moriarty, P. ; Mukherjee, R. ; Nieto, D. ; De Bhroithe, A. O'Faolain ; Ong, R. A. ; Park, N. ; Petry, D. ; Pohl, M. ; Popkow, A. ; Ragan, K. ; Ratliff, G. ; Reyes, L. C. ; Reynolds, P. T. ; Richards, G. T. ; Roache, E. ; Santander, M. ; Sembroski, G. H. ; Shahinyan, K. ; Staszak, D. ; Telezhinsky, I. ; Tucci, J. V. ; Tyler, J. ; Vassiliev, V. V. ; Wakely, S. P. ; Weiner, O. M. ; Weinstein, A. ; Wilhelm, A. ; Williams, D. A. ; Zitzer, B. ; Vince, O. ; Fuhrmann, L. ; Angelakis, E. ; Karamanavis, V. ; Myserlis, I. ; Krichbaum, T. P. ; Zensus, J. A. ; Ungerechts, H. ; Sievers, A. ; Bachev, R. ; Boettcher, M. ; Chen, W. P. ; Damljanovic, G. ; Eswaraiah, C. ; Guver, T. ; Hovatta, T. ; Hughes, Z. ; Ibryamov, S. I. ; Joner, M. D. ; Jordan, B. ; Jorstad, S. G. ; Joshi, M. ; Kataoka, J. ; Kurtanidze, O. M. ; Kurtanidze, S. O. ; Lahteenmaki, A. ; Latev, G. ; Lin, H. C. ; Larionov, V. M. ; Mokrushina, A. A. ; Morozova, D. A. ; Nikolashvili, M. G. ; Raiteri, C. M. ; Ramakrishnan, V. ; Readhead, A. C. R. ; Sadun, A. C. ; Sigua, L. A. ; Semkov, E. H. ; Strigachev, A. ; Tammi, J. ; Tornikoski, M. ; Troitskaya, Y. V. ; Troitsky, I. S. ; Villata, M. ; First NuSTAR observations of Mrk 501 within a radio to TeV multi-instrument campaign
Published in The Astrophysical Journal
Pagination 22
Volume 812
Issue 1
Pages 65
Date 2015
Publisher Bristol, Iop Publishing Ltd
Keywords
DOI https://doi.org/10.1088/0004-637X/812/1/65
Other identifier(s) View record in Web of Science
Laboratories LPHE
Record Appears in Scientific production and competences > SB - School of Basic Sciences > IPHYS - Institute of Physics > LPHE - High Energy Physics Laboratory
Peer-reviewed publications
Work produced at EPFL
Journal Articles
Published
Record creation date 2016-02-16

Actions