Emissione galattica diffusa

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1 Emissione galattica diffusa Confronto modello CTA - dati H.E.S.S. Nicola Marchili

2 Il modello CTA - Copre l intero piano galattico tra b=[-12, 12] - 32 bande energetiche: da 10 GeV a 100 TeV 2

3 I dati H.E.S.S. - Coprono parte del piano galattico: l=[-110, 65], b=[-3, 3] - banda energetica unica tra 0.2 e 100 TeV (?) H.E.S.S. Collaboration: The H.E.S.S. Galactic plane survey -hard cuts -standard cuts Fig. 2. HGPS minimum safe energy threshold as a function of Galactic longitude for a latitude of b = 0. The blue curve shows the minimum threshold for hard cuts (used for maps), and the green curve indicates standard cuts (used for spectra). The black dots represent the safe threshold for each observation run obtained for the hard cuts configuration. The few black dots below the blue line correspond to runs at Galactic latitude b > 2. (The H.E.S.S. Galactic plane survey, 2018, A&A 612, A1) Acceptance map 3

4 I dati H.E.S.S. Caratterizzazione emissione larga scala - Parametri gaussiani stimati su finestre mobili di 6 gradi d altezza e ampiezza (in longitudine) 20 gradi - Parametri ricalcolati su regioni diverse spostando la finestra di 2.5 gradi alla volta (The H.E.S.S. Galactic plane survey, 2018, A&A 612, A1) 4

5 I dati H.E.S.S. H.E.S.S. Collaboration: The H.E.S.S. Galactic plane survey Overview dei risultati H.E.S.S. Collaboration: The H.E.S.S. Galactic plane survey H.E.S.S. Galactic planewithsurvey, 2018,The A&A 612, A1) Fig. 6. Distribution of (The the fit large-scale emission model parameters Galactic longitude. first panel gives the peak brightness of the large-scale emission model in units of 10 cm s sr ( 1.3% Crab deg ). The second panel shows the peak position of the Gaussian along the Galactic latitude axis in degrees and the third panel shows the width ( ) of the Gaussian in degrees. The solid lines are the result of fitting each set of parameters every 2.5 in longitude and interpolating. The light blue bands show the 1 error region obtained from the covariance matrix of the likelihood function. The lower panel illustrates the 20 wide sliding-window method (red rectangle) that was used to determine the large-scale Nicola Marchili, emission model in areas (shown in light blue) where the HGPS sensitivity is better than 2.5% Crab but outside exclusion regions (shown in dark Fig. 6. Distribution of the fit large-scale emission model parameters with Galactic longitude. The first panel gives the peak brightness of the

6 Modello CTA Procedura per confronto con H.E.S.S. 1. Integrazione mappe CTA su banda energetica TeV 2. Calcolo di parametri gaussiani secondo la procedura di H.E.S.S. (ma finestra più ampia in latitudine: b=[-12, 12]) 3. Calcolo di parametri gaussiani su finestra più stretta in longitudine: l=[-1.5, 1.5] 4. Confronto risultati CTA - H.E.S.S. 6

7 Confronto CTA - H.E.S.S. Picco di luminosità CTA aspetta molti più fotoni di quanti non ne veda H.E.S.S 7

8 Confronto CTA - H.E.S.S. Picco di luminosità L integrazione a partire da 1.2 TeV porta a valori molto più simili La mancanza dell atteso picco nel centro galattico lascia perplessi Coeff. corr

9 Confronto CTA - H.E.S.S. Latitudine del picco Confronto abbastanza soddisfacente: andamenti abbastanza simili e quantitativamente compatibili Coeff. corr

10 Confronto CTA - H.E.S.S. Ampiezza gaussiana Decisamente sorprendente: non solo l ampiezza media del modello CTA è 4 volte maggiore di quella dei dati H.E.S.S. ma gli andamenti sono chiaramente anti-correlati Coeff. corr

11 Caveat H.E.S.S. - Nel paper H.E.S.S. si puntualizza che le stime fornite non forniscono una misura dell emissione galattica totale (problema quantitativo) - La stima dell emissione diffusa di H.E.S.S. ha una forte dipendenza dalla longitudine galattica: i picchi d intensità a diverse longitudini potrebbero non essere confrontabili (problema qualitativo) - La stima dell emissione è fortemente influenzata da forma e dimensione delle regioni d esclusione: possibile spiegazione dell assenza del picco al centro galattico? - Il metodo di sottrazione del background per la stima dell emissione diffusa tende a rimuove l emissione lentamente variabile in funzione della latitudine: può questo spiegare il problema con le ampiezze della gaussiana? 11