Title

Unresolved Gamma-Ray Sky through its Angular Power Spectrum

Authors

M. Ackermann, Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
M. Ajello, Clemson University
L. Baldini, Università di Pisa
J. Ballet, Astrophysique, Instrumentation et Modélisation de Paris-Saclay
G. Barbiellini, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
D. Bastieri, Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione di Padova
R. Bellazzini, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
E. Bissaldi, Politecnico di Bari
R. D. Blandford, SLAC National Accelerator Laboratory
R. Bonino, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
E. Bottacini, SLAC National Accelerator Laboratory
J. Bregeon, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
P. Bruel, Laboratoire Leprince-Ringuet
R. Buehler, Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
E. Burns, NASA Goddard Space Flight Center
S. Buson, NASA Goddard Space Flight Center
R. A. Cameron, SLAC National Accelerator Laboratory
R. Caputo, NASA Goddard Space Flight Center
P. A. Caraveo, INAF Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Milan
E. Cavazzuti, Agenzia Spaziale Italiana
S. Chen, Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione di Padova
G. Chiaro, INAF Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Milan
S. Ciprini, Agenzia Spaziale Italiana
D. Costantin, Università degli Studi di Padova
A. Cuoco, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
S. Cutini, Agenzia Spaziale Italiana
F. D'Ammando, Istituto Di Radioastronomia, Bologna
P. De La Torre Luque, Politecnico di Bari
F. De Palma, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
A. Desai, Clemson University
S. W. Digel, SLAC National Accelerator Laboratory
N. Di Lalla, Università di Pisa
M. Di Mauro, SLAC National Accelerator Laboratory

Document Type

Article

Publication Date

12-12-2018

Abstract

The gamma-ray sky has been observed with unprecedented accuracy in the last decade by the Fermi -large area telescope (LAT), allowing us to resolve and understand the high-energy Universe. The nature of the remaining unresolved emission [unresolved gamma-ray background (UGRB)] below the LAT source detection threshold can be uncovered by characterizing the amplitude and angular scale of the UGRB fluctuation field. This Letter presents a measurement of the UGRB autocorrelation angular power spectrum based on eight years of Fermi-LAT Pass 8 data products. The analysis is designed to be robust against contamination from resolved sources and noise systematics. The sensitivity to subthreshold sources is greatly enhanced with respect to previous measurements. We find evidence (with ∼3.7σ significance) that the scenario in which two classes of sources contribute to the UGRB signal is favored over a single class. A double power law with exponential cutoff can explain the anisotropy energy spectrum well, with photon indices of the two populations being 2.55±0.23 and 1.86±0.15.

Publication Source (Journal or Book title)

Physical Review Letters

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