The spectrum of isotropic diffuse gamma-ray emission between 100 MeV and 820 GeV

Ackermann, M.; Ajello, M.; Albert, A.; Atwood, W. B.; Baldini, L.; Ballet, J.; Barbiellini, G.; Bastieri, D.; Bechtol, K.; Bellazzini, R.; Bissaldi, Elisabetta; Blandford, R. D.; Bloom, E. D.; Bottacini, E.; Brandt, T. J.; Bregeon, J.; Bruel, P.; Buehler, R.; Buson, S.; Caliandro, G. A.; Cameron, R. A.; Caragiulo, M.; Caraveo, P. A.; Cavazzuti, E.; Cecchi, C.; Charles, E.; Chekhtman, A.; Chiang, J.; Chiaro, G.; Ciprini, S.; Claus, R.; Cohen Tanugi, J.; Conrad, J.; Cuoco, A.; Cutini, S.; D'Ammando, F.; de Angelis, A.; de Palma, F.; Dermer, C. D.; Digel, S. W.; do Couto, e. Silva E.; Drell, P. S.; Favuzzi, Cecilia; Ferrara, E. C.; Focke, W. B.; Franckowiak, A.; Fukazawa, Y.; Funk, S.; Fusco, P.; Gargano, F.; Gasparrini, D.; Germani, S.; Giglietto, Nicola; Giommi, P.; Giordano, F.; Giroletti, M.; Godfrey, G.; Gomez Vargas, G. A.; Grenier, I. A.; Guiriec, S.; Gustafsson, M.; Hadasch, D.; Hayashi, K.; Hays, E.; Hewitt, J. W.; Ippoliti, P.; Jogler, T.; Johannesson, G.; Johnson, A. S.; Johnson, W. N.; Kamae, T.; Kataoka, J.; Knoedlseder, J.; Kuss, M.; Larsson, S.; Latronico, L.; Li, J.; Li, L.; Longo, F.; Loparco, F.; Lott, B.; Lovellette, M. N.; Lubrano, P.; Madejski, G. M.; Manfreda, A.; Massaro, F.; Mayer, M.; Mazziotta, M. N.; Mcenery, J. E.; Michelson, P. F.; Mitthumsiri, W.; Mizuno, T.; Moiseev, A. A.; Monzani, M. E.; Morselli, A.; Moskalenko, I. V.; Murgia, S.; Nemmen, R.; Nuss, E.; Ohsugi, T.; Omodei, N.; Orlando, E.; Ormes, J. F.; Paneque, D.; Panetta, J. H.; Perkins, J. S.; Pesce Rollins, M.; Piron, F.; Pivato, G.; Porter, T. A.; Raino, S.; Rando, R.; Razzano, M.; Razzaque, S.; Reimer, A.; Reimer, O.; Reposeur, T.; Ritz, S.; Romani, R. W.; Sanchez Conde, M.; Schaal, M.; Schulz, A.; Sgro, C.; Siskind, E. J.; Spandre, G.; Spinelli, P.; Strong, A. W.; Suson, D. J.; Takahashi, H.; Thayer, J. G.; Thayer, J. B.; Tibaldo, L.; Tinivella, M.; Torres, D. F.; Tosti, G.; Troja, E.; Uchiyama, Y.; Vianello, G.; Werner, M.; Winer, B. L.; Wood, K. S.; Wood, M.; Zaharijas, G.; Zimmer, S.

doi:10.1088/0004-637X/799/1/86

The γ-ray sky can be decomposed into individually detected sources, diffuse emission attributed to the interactions of Galactic cosmic rays with gas and radiation fields, and a residual all-sky emission component commonly called the isotropic diffuse γ-ray background (IGRB). The IGRB comprises all extragalactic emissions too faint or too diffuse to be resolved in a given survey, as well as any residual Galactic foregrounds that are approximately isotropic. The first IGRB measurement with the Large Area Telescope (LAT) on board the Fermi Gamma-ray Space Telescope (Fermi ) used 10 months of sky-survey data and considered an energy range between 200 MeV and 100 GeV. Improvements in event selection and characterization of cosmic-ray backgrounds, better understanding of the diffuse Galactic emission (DGE), and a longer data accumulation of 50 months allow for a refinement and extension of the IGRB measurement with the LAT, now covering the energy range from 100 MeV to 820 GeV. The IGRB spectrum shows a significant high-energy cutoff feature and can be well described over nearly four decades in energy by a power law with exponential cutoff having a spectral index of 2.32 ± 0.02 and a break energy of (279 ± 52) GeV using our baseline DGE model. The total intensity attributed to the IGRB is (7.2 ± 0.6) x 10-6 cm-2 s-1 sr-1 above 100 MeV, with an additional +15%/-30% systematic uncertainty due to the Galactic diffuse foregrounds.

The spectrum of isotropic diffuse gamma-ray emission between 100 MeV and 820 GeV / Ackermann, M.; Ajello, M.; Albert, A.; Atwood, W. B.; Baldini, L.; Ballet, J.; Barbiellini, G.; Bastieri, D.; Bechtol, K.; Bellazzini, R.; Bissaldi, Elisabetta; Blandford, R. D.; Bloom, E. D.; Bottacini, E.; Brandt, T. J.; Bregeon, J.; Bruel, P.; Buehler, R.; Buson, S.; Caliandro, G. A.; Cameron, R. A.; Caragiulo, M.; Caraveo, P. A.; Cavazzuti, E.; Cecchi, C.; Charles, E.; Chekhtman, A.; Chiang, J.; Chiaro, G.; Ciprini, S.; Claus, R.; Cohen Tanugi, J.; Conrad, J.; Cuoco, A.; Cutini, S.; D'Ammando, F.; de Angelis, A.; de Palma, F.; Dermer, C. D.; Digel, S. W.; do Couto, e. Silva E.; Drell, P. S.; Favuzzi, Cecilia; Ferrara, E. C.; Focke, W. B.; Franckowiak, A.; Fukazawa, Y.; Funk, S.; Fusco, P.; Gargano, F.; Gasparrini, D.; Germani, S.; Giglietto, Nicola; Giommi, P.; Giordano, F.; Giroletti, M.; Godfrey, G.; Gomez Vargas, G. A.; Grenier, I. A.; Guiriec, S.; Gustafsson, M.; Hadasch, D.; Hayashi, K.; Hays, E.; Hewitt, J. W.; Ippoliti, P.; Jogler, T.; Johannesson, G.; Johnson, A. S.; Johnson, W. N.; Kamae, T.; Kataoka, J.; Knoedlseder, J.; Kuss, M.; Larsson, S.; Latronico, L.; Li, J.; Li, L.; Longo, F.; Loparco, F.; Lott, B.; Lovellette, M. N.; Lubrano, P.; Madejski, G. M.; Manfreda, A.; Massaro, F.; Mayer, M.; Mazziotta, M. N.; Mcenery, J. E.; Michelson, P. F.; Mitthumsiri, W.; Mizuno, T.; Moiseev, A. A.; Monzani, M. E.; Morselli, A.; Moskalenko, I. V.; Murgia, S.; Nemmen, R.; Nuss, E.; Ohsugi, T.; Omodei, N.; Orlando, E.; Ormes, J. F.; Paneque, D.; Panetta, J. H.; Perkins, J. S.; Pesce Rollins, M.; Piron, F.; Pivato, G.; Porter, T. A.; Raino, S.; Rando, R.; Razzano, M.; Razzaque, S.; Reimer, A.; Reimer, O.; Reposeur, T.; Ritz, S.; Romani, R. W.; Sanchez Conde, M.; Schaal, M.; Schulz, A.; Sgro, C.; Siskind, E. J.; Spandre, G.; Spinelli, P.; Strong, A. W.; Suson, D. J.; Takahashi, H.; Thayer, J. G.; Thayer, J. B.; Tibaldo, L.; Tinivella, M.; Torres, D. F.; Tosti, G.; Troja, E.; Uchiyama, Y.; Vianello, G.; Werner, M.; Winer, B. L.; Wood, K. S.; Wood, M.; Zaharijas, G.; Zimmer, S.. - In: THE ASTROPHYSICAL JOURNAL. - ISSN 0004-637X. - ELETTRONICO. - 799:1(2015). [10.1088/0004-637X/799/1/86]