Multimessenger Characterization of Markarian 501 during Historically Low X-Ray and $γ$-Ray Activity

Abe, H.; Bigongiari, C.; Morozova, D. A.; Ibryamov, S.; Teshima, M.; Dorner, D.; Gazeas, K.; Pirola, G.; Brown, L. F.; Epps, K.; Sahakyan, N.; Mazin, D.; MAGIC Collaboration; Kubo, H.; Elsaesser, D.; Ekoume, T. Njoh; Del Popolo, A.; Verguilov, V.; Stojanovic, M.; Schneider, L.; Persic, M.; Kobayashi, Y.; Truzzi, S.; Reinhart, D.; Bozhilov, V.; Vazquez Acosta, M.; Nava, L.; Bonnoli, G.; Hahn, A.; Doro, M.; Tramacere, A.; Iotov, R.; Marchili, N.; Carretero-Castrillo, M.; Suric, T.; Becerra Gonzalez, J.; Temnikov, P.; Carosi, R.; Maneva, G.; Priyadarshi, C.; Font, L.; Miener, T.; Perri, M.; Mújica, R.; Hou, W. J.; Striskovic, J.; Acosta-Pulido, J. A.; Engels, A. Arbet; Gasparyan, S.; Martınez, I. Jimenez; Hovatta, T.; D'Elia, V.; López, J. M.; Mas-Aguilar, A.; Jormanainen, J.; Podobnik, F.; Kramer, J. A.; Gupta, A. C.; Verrecchia, F.; Depaoli, D.; Paneque, D.; Zottmann, N.; Schmidt, K.; Saito, T.; Reimer, A.; Troitskaya, Yu. V.; Miranda, J. M.; Arcaro, C.; Babic, A.; Terzic, T.; Schubert, J. L.; Hadasch, D.; Schleicher, B.; Prandini, E.; Zaharieva, E.; Lähteenmäki, A.; Mender, S.; Emery, G.; D'Amico, G.; Paoletti, R.; Larionov, V. M.; Busetto, G.; Bosnjak, Z.; Mariotti, M.; Fruck, C.; Berti, A.; Mirzoyan, R.; Hutten, M.; Fuentes, A.; Apolonio, G.; Spencer, M.; Pihet, M.; Zaric, D.; Sitarek, J.; Takahashi, M.; Burelli, I.; Escudero, J.; Lopez, R. J. Garcıa; Vitale, V.; Giglietto, N.; Suda, Y.; Asano, K.; Righini, S.; Tosti, L.; Casadio, C.; Lindfors, E.; Paiano, S.; Vasilyev, A. A.; Schoch, K.; Valcheva, A.; Satalecka, K.; Marscher, A. P.; Mufakharov, T.; Nigro, C.; Oka, T.; Delfino, M.; Otero-Santos, J.; Sola, P.; Lopez-Coto, R.; Carnerero, M. I.; De Angelis, A.; Mannheim, K.; Hrupec, D.; Lorini, A.; Antonelli, L. A.; Rhode, W.; Longo, F.; Baloković, M.; Nikiforova, A. A.; Besenrieder, J.; Bachev, R.; Kunkel, L.; Kopatskaya, E. N.; De Lotto, B.; Savchenko, S. S.; Ishio, K.; Makariev, M.; Ovcharov, E.; Molina, E.; Schweizer, T.; Takeishi, R.; Micanovic, S.; Ventura, S.; Spolon, A.; Bhattacharyya, W.; Noda, K.; Bernardos, M.; Lombardi, S.; Farina, L.; Miceli, D.; Nishijima, K.; Tavecchio, F.; Paredes, J. M.; Agudo, I.; Okumura, A.; Myserlis, I.; Artero, M.; Semkov, E.; Di Venere, L.; Da Vela, P.; Majumdar, P.; Godinovic, N.; Modaressi, A.; Garczarczyk, M.; Finke, J.; Aniello, T.; Do Souto Espineira, E.; Lopez-Oramas, A.; Steineke, R.; Contreras, J. L.; Leone, F.; de Almeida, U. Barres; Chilingarian, A.; Gaug, M.; Chamani, W.; de Oliveira Fraga, B. Machado; Kurtanidze, O. M.; Bugg, A.; Palatiello, M.; Madejski, G. M.; Donini, A.; Strom, D.; Lorey, C.; Gurwell, , M. A.; Fallah Ramazani, V.; Kotas, B.; Moreno, V.; Singh, C.; Ribo, M.; Loporchio, S.; Kiehlmann, S.; Rosenlehner, K.; Viale, I.; Yamamoto, T.; Abe, S.; van Scherpenberg, J.; Larionova, E. G.; Stamerra, A.; Heckmann, L.; Lopez-Moya, M.; Mangano, S.; Castro-Tirado, A. J.; Baxter, J.; Strzys, M.; Dominis Prester, D.; Di Pierro, F.; Fattorini, A.; Bernardini, E.; Nievas Rosillo, M.; Hassan, T.; Grishina, T. S.; Righi, C.; Dazzi, F.; Sliusar, V.; Principe, G.; Vrontaki, K.; Erkenov, A.; Troitskiy, I. S.; Striškovic, J.; Carosati, D.; Blanch, O.; Seifert, D.; Benítez, E.; Sigua, L. A.; Martínez, M.; Nanci, C.; Readhead, A. C. S.; Lamastra, A.; Strigachev, A.; Delgado, J.; Nakamori, T.; Vigorito, C. F.; Tajima, H.; Green, D.; Ansoldi, S.; Koyama, S.; Chen, W. P.; Vovk, I.; Giroletti, M.; Björklund, I.; Larionova, L. V.; Minev, M.; Scherbantin, A.; Weaver, Z. R.; Chigladze, R. A.; Schmuckermaier, F.; Tutone, A.; Sotnikova, Y.; Traianou, E.; Chai, Y.; Trump, J. B.; Bednarek, W.; Kurtanidze, S. O.; Leto, C.; Neustroev, V.; Nilsson, K.; Imazawa, R.; Mendez, C. Delgado; Rico, J.; Kopp, M.; Fukazawa, Y.; Pavletic, L.; Kerszberg, D.; Biland, A.; Kushida, J.; Sakurai, S.; Inada, T.; Covino, S.; Foffano, L.; Paiva, J. G. Giesbrecht; Lelas, D.; Mondal, H. A.; Tornikoski, M.; Cerruti, M.; Nozaki, S.; Joner, M. D.; Ceribella, G.; Lopez, R. J. Garcia; Saturni, F. G.; Cortina, J.; Cikota, S.; Kimeridze, G. N.; Ohtani, Y.; Vince, O.; Heidemann, E.; Morcuende, D.; Prada Moroni, P. G.; Colombo, E.; Terauchi, K.; Will, M.; Carbonell, W.; Hiriart, D.; Wunderlich, C.; Fukami, S.; Linhoff, L.; Raiteri, C. M.; Kania, J.; Herrera, J.; Mang, N.; Tsai, A.; Rugliancich, A.; Menchiari, S.; Walter, R.; Baquero, A.; Manganaro, M.; Feige, M.; Baack, D.; Giordano, F.; Barrio, J. A.; Green, J. G.; Grau, R.; Moralejo, A.; Sadun, A. C.; Damljanovic, G.; Batkovic, I.; Gliwny, P.; Sobczynska, D.; Lyard, E.; Acciari, V. A.; Villata, M.; Korte, M.; Nikolashvili, M. G.; Ubach, S.

doi:10.3847/1538-4365/acc181

Journal Article

PUBDB-2023-04068

Multimessenger Characterization of Markarian 501 during Historically Low X-Ray and $γ$-Ray Activity

Abe, H. ; Abe, S. ; Acciari, V. A. ; Agudo, I. ; Aniello, T. ; Ansoldi, S. ; Antonelli, L. A. ; Engels, A. A. ; Arcaro, C. ; Artero, M. ; Asano, K. ; Baack, D. ; Babic, A. ; Baquero, A. ; de Almeida, U. B. ; Barrio, J. A. ; Batkovic, I. ; Baxter, J. ; Becerra Gonzalez, J. ; Bednarek, W. ; Bernardini, E.Extern* ; Bernardos, M. ; Berti, A. ; Besenrieder, J. ; Bhattacharyya, W.DESY* ; Bigongiari, C. ; Biland, A. ; Blanch, O. ; Bonnoli, G. ; Bosnjak, Z. ; Burelli, I. ; Busetto, G. ; Carosi, R. ; Carretero-Castrillo, M. ; Castro-Tirado, A. J. ; Ceribella, G. ; Chai, Y. ; Chilingarian, A. ; Cikota, S. ; Colombo, E. ; Contreras, J. L. ; Cortina, J. ; Covino, S. ; D'Amico, G. ; D'Elia, V. ; Da Vela, P. ; Dazzi, F. ; De Angelis, A. ; De Lotto, B. ; Del Popolo, A. ; Delfino, M. ; Delgado, J. ; Mendez, C. D. ; Depaoli, D. ; Di Pierro, F. ; Di Venere, L. ; Do Souto Espineira, E. ; Dominis Prester, D. ; Donini, A. ; Dorner, D. ; Doro, M. ; Elsaesser, D. ; Emery, G. ; Escudero, J. ; Fallah Ramazani, V. ; Farina, L. ; Fattorini, A. ; Foffano, L. ; Font, L. ; Fruck, C. ; Fukami, S. ; Fukazawa, Y. ; Lopez, R. J. G. ; Garczarczyk, M.DESY* ; Gaug, M. ; Paiva, J. G. G. ; Giglietto, N. ; Giordano, F. ; Gliwny, P. ; Godinovic, N. ; Grau, R. ; Green, D. ; Green, J. G. ; Hadasch, D. ; Hahn, A. ; Hassan, T. ; Heckmann, L. (Corresponding author) ; Herrera, J. ; Hrupec, D. ; Hutten, M. ; Imazawa, R. ; Inada, T. ; Iotov, R. ; Ishio, K. ; Martınez, I. J. ; Jormanainen, J. ; Kerszberg, D. ; Kobayashi, Y. ; Kubo, H. ; Kushida, J. ; Lamastra, A. ; Lelas, D. ; Leone, F. ; Lindfors, E. ; Linhoff, L. ; Lombardi, S. ; Longo, F. ; Lopez-Coto, R. ; Lopez-Moya, M. ; Lopez-Oramas, A. ; Loporchio, S. ; Lorini, A. ; Lyard, E. ; de Oliveira Fraga, B. M. ; Majumdar, P. ; Makariev, M. ; Maneva, G. ; Mang, N. ; Manganaro, M. ; Mangano, S. ; Mannheim, K. ; Mariotti, M. ; Martínez, M. ; Mas-Aguilar, A. ; Mazin, D. ; Menchiari, S. ; Mender, S. ; Micanovic, S. ; Miceli, D. ; Miener, T. ; Miranda, J. M. ; Mirzoyan, R. ; Molina, E. ; Mondal, H. A. ; Moralejo, A. ; Morcuende, D. ; Moreno, V. ; Nakamori, T. ; Nanci, C. ; Nava, L. ; Neustroev, V. ; Nievas Rosillo, M.DESY* ; Nigro, C.DESY* ; Nilsson, K. ; Nishijima, K. ; Ekoume, T. N. ; Noda, K. ; Nozaki, S. ; Ohtani, Y. ; Oka, T. ; Okumura, A. ; Otero-Santos, J. ; Paiano, S. ; Palatiello, M. ; Paneque, D. (Corresponding author) ; Paoletti, R. ; Paredes, J. M. ; Pavletic, L. ; Persic, M. ; Pihet, M. ; Pirola, G. ; Podobnik, F. ; Prada Moroni, P. G. ; Prandini, E. ; Principe, G. ; Priyadarshi, C. ; Rhode, W. ; Ribo, M. ; Rico, J. ; Righi, C. ; Rugliancich, A. ; Sahakyan, N. (Corresponding author) ; Saito, T. ; Sakurai, S. ; Satalecka, K.DESY* ; Saturni, F. G. ; Schleicher, B. ; Schmidt, K. ; Schmuckermaier, F. ; Schubert, J. L. ; Schweizer, T. ; Sitarek, J. ; Sliusar, V. ; Sobczynska, D. ; Spolon, A. ; Stamerra, A. ; Striškovic, J. ; Strom, D. ; Strzys, M. ; Suda, Y. ; Suric, T. ; Tajima, H. ; Takahashi, M. ; Takeishi, R. ; Tavecchio, F. ; Temnikov, P. ; Terauchi, K. ; Terzic, T. ; Teshima, M. ; Tosti, L. ; Truzzi, S. ; Tutone, A. ; Ubach, S. ; van Scherpenberg, J. ; Vazquez Acosta, M. ; Ventura, S. ; Verguilov, V. ; Viale, I. ; Vigorito, C. F. ; Vitale, V. ; Vovk, I. ; Walter, R. ; Will, M. ; Wunderlich, C. ; Yamamoto, T. ; Zaric, D. ; Cerruti, M. ; Acosta-Pulido, J. A. ; Lopez, R. J. G. ; Striskovic, J. ; Apolonio, G. ; Bachev, R. ; Baloković, M. ; Benítez, E. ; Björklund, I. ; Bozhilov, V. ; Brown, L. F. ; Bugg, A. ; Carbonell, W. ; Carnerero, M. I. ; Carosati, D. ; Casadio, C. ; Chamani, W. ; Chen, W. P. ; Chigladze, R. A. ; Damljanovic, G. ; Epps, K. ; Erkenov, A. ; Feige, M. ; Finke, J. ; Fuentes, A. ; Gazeas, K. ; Giroletti, M. ; Grishina, T. S. ; Gupta, A. C. ; Gurwell, , M. A. ; Heidemann, E. ; Hiriart, D. ; Hou, W. J. ; Hovatta, T. ; Ibryamov, S. ; Joner, M. D. ; Gasparyan, S. (Corresponding author) ; Kania, J. ; Kiehlmann, S. ; Kimeridze, G. N. ; Kopatskaya, E. N. ; Kopp, M. ; Korte, M. ; Kotas, B. ; Koyama, S. ; Kramer, J. A. ; Kunkel, L. ; Kurtanidze, S. O. ; Kurtanidze, O. M. ; Lähteenmäki, A. ; López, J. M. ; Larionov, V. M. ; Larionova, E. G. ; Larionova, L. V. ; Leto, C. ; Lorey, C. ; Mújica, R. ; Madejski, G. M. ; Marchili, N. ; Marscher, A. P. ; Minev, M. ; Modaressi, A. ; Morozova, D. A. ; Mufakharov, T. ; Myserlis, I. ; Nikiforova, A. A. ; Nikolashvili, M. G. ; Ovcharov, E. ; Perri, M. ; Raiteri, C. M. ; Readhead, A. C. S. ; Reimer, A. ; Reinhart, D. ; Righini, S. ; Rosenlehner, K. ; Sadun, A. C. ; Savchenko, S. S. ; Scherbantin, A. ; Schneider, L. ; Schoch, K. ; Seifert, D. ; Semkov, E. ; Sigua, L. A. ; Singh, C. ; Sola, P. ; Sotnikova, Y. ; Spencer, M. ; Steineke, R. ; Stojanovic, M. ; Strigachev, A. ; Tornikoski, M. ; Traianou, E. ; Tramacere, A. ; Troitskaya, Y. V. ; Troitskiy, I. S. ; Trump, J. B. ; Tsai, A. ; Valcheva, A. ; Vasilyev, A. A. ; Verrecchia, F. ; Villata, M. ; Vince, O. ; Vrontaki, K. ; Weaver, Z. R. ; Zaharieva, E. ; Zottmann, N. ; MAGIC Collaboration (Collaboration author)

2023
Institute of Physics Publ. London

The astrophysical journal / Supplement series 266(2), 37 (2023) [10.3847/1538-4365/acc181]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.3847/1538-4365/acc181 doi:10.3204/PUBDB-2023-04068

Report No.: arXiv:2210.02547

Abstract: We study the broadband emission of Mrk 501 using multiwavelength observations from 2017 to 2020 performed with a multitude of instruments, involving, among others, MAGIC, Fermi's Large Area Telescope (LAT), NuSTAR, Swift, GASP-WEBT, and the Owens Valley Radio Observatory. Mrk 501 showed an extremely low broadband activity, which may help to unravel its baseline emission. Nonetheless, significant flux variations are detected at all wave bands, with the highest occurring at X-rays and very-high-energy (VHE) $γ$-rays. A significant correlation (>3σ) between X-rays and VHE $γ$-rays is measured, supporting leptonic scenarios to explain the variable parts of the emission, also during low activity. This is further supported when we extend our data from 2008 to 2020, and identify, for the first time, significant correlations between the Swift X-Ray Telescope and Fermi-LAT. We additionally find correlations between high-energy γ-rays and radio, with the radio lagging by more than 100 days, placing the γ-ray emission zone upstream of the radio-bright regions in the jet. Furthermore, Mrk 501 showed a historically low activity in X-rays and VHE $γ$-rays from mid-2017 to mid-2019 with a stable VHE flux (>0.2 TeV) of 5% the emission of the Crab Nebula. The broadband spectral energy distribution (SED) of this 2 $γ$r long low state, the potential baseline emission of Mrk 501, can be characterized with one-zone leptonic models, and with (lepto)-hadronic models fulfilling neutrino flux constraints from IceCube. We explore the time evolution of the SED toward the low state, revealing that the stable baseline emission may be ascribed to a standing shock, and the variable emission to an additional expanding or traveling shock.

Classification:

ddc:520

Note: 55 pages, 30 figures, 14 tables, accepted by APJS. Corresponding authors are L. Heckmann, D. Paneque, S. Gasparyan, M. Cerruti, and N. SahakyanAchtung: Mehrere russ. Institute beteiligt, LG Carola

Contributing Institute(s):

Experiment MAGIC (Z_MAGIC)

Research Program(s):

613 - Matter and Radiation from the Universe (POF4-613) (POF4-613)

Experiment(s):

Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov

Appears in the scientific report 2023

Database coverage:
Creative Commons Attribution CC BY 4.0

;

;

; Article Processing Charges ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; DOAJ Seal ; Essential Science Indicators ; Fees ; IF >= 5 ; JCR ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection

Click to display QR Code for this record

The record appears in these collections:
Private Collections > >DESY > >ZEUTHEN > Z_MAGIC
Document types > Articles > Journal Article
Public records
Publications database
OpenAccess

Linked articles:

Preprint Abe, H. ; Abe, S. ; Acciari, V. A. ; et al
Multimessenger Characterization of Markarian 501 during Historically Low X-Ray and $γ$-Ray Activity
arXiv Files Fulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

Record created 2023-07-10, last modified 2025-07-15

Similar records

OpenAccess:

PDF

PDF (PDFA)
External link:

Fulltext by arXiv.org

Rate this document:

(Not yet reviewed)

Add to personal basket
Export as Author List with IDs BibTeX (UTF-8), EndNote XML, EndNote Text, RIS, MARC, Print MARC, MARCXML, DC,
Request correction
Submit fulltext

guest :: login PUBDB
		Search		Submit		Personalize Your alerts Your baskets Your searches		Help