Article Dans Une Revue Astron.Astrophys. Année : 2024

Broadband Multi-wavelength Properties of M87 during the 2018 EHT Campaign including a Very High Energy Flaring Episode

J.C Algaba , M Baloković , S Chandra , W.-Y Cheong , Y.-Z Cui , F d'Ammando , A.D Falcone , N.M Ford , M Giroletti , C Goddi , M.A Gurwell , K Hada , D Haggard , S Jorstad , A Kaur , T Kawashima , S Kerby , J.-Y Kim , M Kino , E.V Kravchenko , S.-S Lee , R.-S Lu , S Markoff , J Michail , J Neilsen , M.A Nowak , G Principe , V Ramakrishnan , B Ripperda , M Sasada , S.S Savchenko , C Sheridan , K Akiyama , A Alberdi , W Alef , R Anantua , K Asada , R Azulay , U Bach , A.-K Baczko , D B. , B Bandyopadhyay , J Barrett , M Bauböck , B.A Benson , D Bintley , L Blackburn , R Blundell , K.L Bouman , G.C Bower , H Boyce , M Bremer (1) , R Brissenden , S Britzen , A.E Broderick , D Broguiere (1) , T Bronzwaer , S Bustamante , J.E Carlstrom , A Chael , C.-K Chan , D.O Chang , K Chatterjee , S Chatterjee , M.-T Chen , Y Chen , X Cheng , I Cho , P Christian , N.S Conroy , J.E Conway , T.M Crawford , G.B Crew , A Cruz-Osorio , R Dahale , J Davelaar , M de Laurentis , R Deane , J Dempsey , G Desvignes (2) , J Dexter , V Dhruv , I.K Dihingia , S.S Doeleman , S.A Dzib (1) , R.P Eatough , R Emami , H Falcke , J Farah , V.L Fish , E Fomalont , H.A Ford , M Foschi , R Fraga-Encinas , W.T Freeman , P Friberg , C.M Fromm , A Fuentes , P Galison , C.F Gammie , R García (1) , O Gentaz (1) , B Georgiev , R Gold , A.I Gómez-Ruiz , J.L Gómez , M Gu , R Hesper , D Heumann , L.C Ho , P Ho , M Honma , C.-W.L Huang , L Huang , D.H Hughes , S Ikeda , C.M.V Impellizzeri , M Inoue , S Issaoun , D.J James , B.T Jannuzi , M Janssen , B Jeter , W Jiang , A Jiménez-Rosales , M.D Johnson , A.C Jones , A.V Joshi , T Jung , R Karuppusamy , G.K Keating , M Kettenis , D.-J Kim , J Kim , J Kim , J.Y Koay , P Kocherlakota , Y Kofuji , P.M Koch , S Koyama , C Kramer (1) , J.A Kramer , M Kramer , T.P Krichbaum , C.-Y Kuo , N La Bella , A Levis , Z Li , R Lico , G Lindahl , M Lindqvist , M Lisakov , J Liu , K Liu , E Liuzzo , W.-P Lo , A.P Lobanov , L Loinard , C.J Lonsdale , A.E Lowitz , N.R Macdonald , J Mao , N Marchili , D.P Marrone , A.P Marscher , I Martí-Vidal , S Matsushita , L.D Matthews , L Medeiros , K.M Menten , I Mizuno , Y Mizuno , J Montgomery , J.M Moran , K Moriyama , M Moscibrodzka , W Mulaudzi , C Müller , H Müller , A Mus , G Musoke , I Myserlis (3) , H Nagai , N.M Nagar , D.G Nair , M Nakamura , G Narayanan , I Natarajan , A Nathanail , S. Navarro Fuentes (3) , C Ni , J Oh , H Okino , H Olivares , T Oyama , F Özel , D.C.M Palumbo , G Filippos Paraschos , J Park , H Parsons , N Patel , U.-L Pen , D.W Pesce , V Piétu (1) , A Popstefanija , O Porth , B Prather , D Psaltis , H.-Y Pu , R Rao , M.G Rawlings , A.W Raymond , L Rezzolla , A Ricarte , F Roelofs , C Romero-Cañizales , E Ros , A Roshanineshat , H Rottmann , A.L Roy , I Ruiz (3) , C Ruszczyk , K.L.J Rygl , S Sánchez (3) , D Sánchez-Argüelles , M Sánchez-Portal (3) , K Satapathy , T Savolainen , F.P Schloerb , J Schonfeld , K.-F Schuster (1) , L Shao , Z Shen , D Small , B.W Sohn , J Soohoo , L.D. Sosapanta Salas , K Souccar , J.S Stanway , H Sun , F Tazaki , A.J Tetarenko , P Tiede , R.P.J Tilanus , M Titus , K Toma , P Torne (3) , T Toscano , E Traianou , T Trent , S Trippe , M Turk , I van Bemmel , H.J van Langevelde , D.R van Rossum , J Vos , J Wagner , D Ward-Thompson , J Wardle , J.E Washington , J Weintroub , R Wharton , M Wielgus , K Wiik , G Witzel , M.F Wondrak , G.N Wong , Q Wu , N Yadlapalli , P Yamaguchi , A Yfantis , D Yoon , A Young , Z Younsi , W Yu , F Yuan , Y.-F Yuan , J.A Zensus , S Zhang , G.-Y Zhao , S.-S Zhao , R Bellazzini , B Berenji , E Bissaldi , R.D Blandford , R Bonino , P Bruel (4) , R.A Cameron , P.A Caraveo , E Cavazzuti , C.C Cheung , S Ciprini , P. Cristarella Orestano , S Cutini , N Di Lalla , A Dinesh , L Di Venere , A Domínguez , S.J Fegan (4) , A Franckowiak , Y Fukazawa , P Fusco , F Gargano , C Gasbarra , S Germani , M Giliberti , I.A Grenier (5) , E Hays , D Horan (4) , M Kuss , S Larsson , I Liodakis , F Longo , F Loparco , M.N Lovellette , S Maldera , M.N Mazziotta , I Mereu , P.F Michelson , N Mirabal , T Mizuno , M.E Monzani , A Morselli , M Negro , N Omodei , E Orlando , M Persic , S Rainò , B Rani , A Reimer , O Reimer , M Sánchez-Conde , P.M Saz Parkinson , C Sgrò , E.J Siskind , P Spinelli , D.J Suson , H Tajima , D.F Torres , G Zaharijas , F Aharonian , F. Ait Benkhali , J Aschersleben , H Ashkar (4) , M Backes , V Barbosa Martins , R Batzofin , Y Becherini (6) , D Berge , M Böttcher , C Boisson (7) , J Bolmont (8) , M. de Bony de Lavergne (9) , J Borowska , M Bouyahiaoui , F Bradascio (9) , R Brose , A Brown , B Bruno , T Bulik , C Burger-Scheidlin , S Casanova , R Cecil , J Celic , M Cerruti (6) , T Chand , A Chen , J Chibueze , O Chibueze , G Cotter , J. Damascene Mbarubucyeye , J Devin (10) , J Djuvsland , A Dmytriiev , S Einecke , J.-P Ernenwein (11) , K Feijen (6) , G Fontaine (4) , S Funk , S Gabici (6) , D Glawion , J.F Glicenstein (9) , P Goswami (6) , G Grolleron (8) , L Haerer , B Heß , T.L Holch , M Holler , D Horns , Zhiqiu Huang , M Jamrozy , F Jankowsky , I Jung-Richardt , E Kasai , K Katarzyński , R Khatoon , B Khélifi (6) , W Kluźniak , Nu Komin , K Kosack (9) , A Kundu , R.G Lang , S Le Stum (11) , F Leitl , A Lemière (6) , M Lemoine-Goumard (12) , J.-P Lenain (8) , F Leuschner , A Luashvili (7) , J Mackey , D Malyshev , G Martí-Devesa , R Marx , M Meyer , A Mitchell , R Moderski , M.O Moghadam , L Mohrmann , A Montanari , E Moulin (9) , M de Naurois (4) , J Niemiec , P O'Brien , S Ohm , E de Ona Wilhelmi , M Ostrowski , S Panny , M Panter , U Pensec (8) , S Pita (6) , G Pühlhofer , A Quirrenbach , S Ravikularaman (6) , A Reimer , O Reimer , B Reville , I Reis (9) , H Ren , F Rieger , G Roellinghoff , B Rudak , E Ruiz-Velasco , K Sabri (10) , V Sahakian , H Salzmann , A Santangelo , M Sasaki , J Schäfer , F Schüssler (9) , H.M Schutte , J.N.S Shapopi , A Sharma (6) , H Sol (7) , S Spencer , Ł Stawarz , C Steppa , K Streil , H Suzuki , T Takahashi , T Tanaka , A.M Taylor , R Terrier (6) , M Tluczykont , M Tsirou , C van Eldik , M Vecchi , T Wach , S.J Wagner , A Wierzcholska , M Zacharias , A.A Zdziarski , A Zech (7) , N Żywucka , S Abe , J Abhir , A Abhishek , V.A Acciari , A Aguasca-Cabot , I Agudo , T Aniello , S Ansoldi , L.A Antonelli , A. Arbet Engels , C Arcaro , M Artero , K Asano , A Babić , U. Barres de Almeida , J.A Barrio , I Batković , A Bautista , J Baxter , J. Becerra González , W Bednarek , E Bernardini , J Bernete , A Berti , J Besenrieder , C Bigongiari , A Biland , O Blanch , G Bonnoli , Ž Bošnjak , E Bronzini , I Burelli , G Busetto , A Campoy-Ordaz , A Carosi , R Carosi , M Carretero-Castrillo , A.J Castro-Tirado , D Cerasole , G Ceribella , Y Chai , A Cifuentes , E Colombo , J.L Contreras , J Cortina , S Covino , G d'Amico , V d'Elia , P da Vela , F Dazzi , A de Angelis , B de Lotto , R de Menezes , M Delfino , J Delgado , C. Delgado Mendez , F Di Pierro , R Di Tria , L Di Venere , D Dominis Prester , A Donini , D Dorner , M Doro , D Elsaesser , J Escudero , L Fariña , A Fattorini , L Foffano , L Font , S Fröse , S Fukami , Y Fukazawa , R.J. García López , M Garczarczyk , S Gasparyan , M Gaug , J.G. Giesbrecht Paiva , N Giglietto , F Giordano , P Gliwny , N Godinović , T Gradetzke , R Grau , D Green , J.G Green , P Günther , D Hadasch , A Hahn , T Hassan , L Heckmann , J. Herrera Llorente , D Hrupec , R Imazawa , K Ishio , I. Jiménez Martínez , J Jormanainen , T Kayanoki , D Kerszberg , G.W Kluge , Y Kobayashi , P.M Kouch , H Kubo , J Kushida , M Láinez , A Lamastra , F Leone , E Lindfors , S Lombardi , R López-Coto , M López-Moya , A López-Oramas , S Loporchio , A Lorini , E Lyard , B. Machado de Oliveira Fraga , P Majumdar , M Makariev , G Maneva , M Manganaro , S Mangano , K Mannheim , M Mariotti , M Martínez , M Martínez-Chicharro , A Mas-Aguilar , D Mazin , S Menchiari , S Mender , D Miceli , T Miener , J.M Miranda , R Mirzoyan , M. Molero González , E Molina , H.A Mondal , A Moralejo , D Morcuende , T Nakamori , C Nanci , V Neustroev , L Nickel , M Nievas Rosillo , C Nigro , L Nikolić , K Nilsson , K Nishijima , T. Njoh Ekoume , K Noda , S Nozaki , Y Ohtani , A Okumura , J Otero-Santos , S Paiano , D Paneque , R Paoletti , J.M Paredes , M Peresano , M Persic , M Pihet , G Pirola , F Podobnik , P.G Prada Moroni , E Prandini , C Priyadarshi , M Ribó , J Rico , C Righi , N Sahakyan , T Saito , F.G Saturni , K Schmidt , F Schmuckermaier , J.L Schubert , T Schweizer , A Sciaccaluga , G Silvestri , J Sitarek , V Sliusar , D Sobczynska , A Spolon , A Stamerra , J Strišković , D Strom , M Strzys , Y Suda , S Suutarinen , H Tajima , M Takahashi , R Takeishi , F Tavecchio , P Temnikov , K Terauchi , T Terzić , M Teshima , S Truzzi , A Tutone , S Ubach , J van Scherpenberg , M Vazquez Acosta , S Ventura , G Verna , I Viale , C.F Vigorito , V Vitale , I Vovk , R Walter , M Will , C Wunderlich , T Yamamoto , A Acharyya , C.B Adams , P Bangale , J.T Bartkoske , W Benbow , J.L Christiansen , A Duerr , M Errando , Q Feng , G.M Foote , L Fortson , A Furniss , W Hanlon , O Hervet , C.E Hinrichs , J Holder , T.B Humensky , W Jin , M.N Johnson , P Kaaret , M Kertzman , D Kieda , T.K Kleiner , N Korzoun , F Krennrich , S Kumar , M.J Lang , M Lundy , G Maier , C.E Mcgrath , M.J Millard , C.L Mooney , P Moriarty , R Mukherjee , W Ning , S O'Brien , R.A Ong , M Pohl , E Pueschel , J Quinn , K Ragan , P.T Reynolds , D Ribeiro , E Roache , J.L Ryan , I Sadeh , L Saha , M Santander , G.H Sembroski , R Shang , M Splettstoesser , A.K Talluri , J.V Tucci , J Valverde , V.V Vassiliev , D.A Williams , S.L Wong , Z Chen , L Cui , T Hirota , B Li , G Li , Q Liu , X Liu , Z Liu , J Ma , K Niinuma , H Ro , N Sakai , S Sawada-Satoh , K Wajima , J Wang , N Wang , B Xia , H Yan , Y Yonekura , H Zhang , R Zhao , W Zhong
J.C Algaba
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M Baloković
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S Chandra
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W.-Y Cheong
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Y.-Z Cui
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F d'Ammando
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A.D Falcone
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N.M Ford
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M Giroletti
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C Goddi
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M.A Gurwell
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K Hada
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D Haggard
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S Jorstad
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A Kaur
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T Kawashima
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S Kerby
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J.-Y Kim
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M Kino
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E.V Kravchenko
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R.-S Lu
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S Markoff
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J Neilsen
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M.A Nowak
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G Principe
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V Ramakrishnan
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B Ripperda
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M Sasada
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S.S Savchenko
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C Sheridan
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K Akiyama
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A Alberdi
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W Alef
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R Anantua
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K Asada
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R Azulay
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U Bach
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A.-K Baczko
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D B.
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B Bandyopadhyay
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J Barrett
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M Bauböck
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B.A Benson
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D Bintley
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L Blackburn
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R Blundell
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K.L Bouman
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H Boyce
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R Brissenden
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S Britzen
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A.E Broderick
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T Bronzwaer
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S Bustamante
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A Chael
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C.-K Chan
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D.O Chang
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S Chatterjee
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M.-T Chen
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X Cheng
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P Christian
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G.B Crew
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A Cruz-Osorio
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J Davelaar
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E Fomalont
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M Foschi
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R Fraga-Encinas
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W.T Freeman
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P Friberg
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C.M Fromm
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A Fuentes
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P Galison
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C.F Gammie
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L.C Ho
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P Ho
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C.-W.L Huang
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C.M.V Impellizzeri
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M Inoue
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D.J James
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B.T Jannuzi
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B Jeter
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W Jiang
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A Jiménez-Rosales
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M.D Johnson
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G.K Keating
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D.-J Kim
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J Kim
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J Kim
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J.Y Koay
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P Kocherlakota
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P.M Koch
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S Koyama
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J.A Kramer
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M Kramer
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C.-Y Kuo
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N La Bella
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A Levis
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L Loinard
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C.J Lonsdale
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A.E Lowitz
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N.R Macdonald
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N Marchili
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D.P Marrone
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A.P Marscher
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S Matsushita
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L.D Matthews
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J Montgomery
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M Moscibrodzka
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W Mulaudzi
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C Müller
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H Müller
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A Mus
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G Musoke
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H Nagai
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N.M Nagar
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D.G Nair
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M Nakamura
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G Narayanan
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I Natarajan
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A Nathanail
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C Ni
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J Oh
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F Özel
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D.C.M Palumbo
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G Filippos Paraschos
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J Park
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H Parsons
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N Patel
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U.-L Pen
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D.W Pesce
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A Popstefanija
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O Porth
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B Prather
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D Psaltis
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H.-Y Pu
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R Rao
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M.G Rawlings
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A.W Raymond
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L Rezzolla
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A Ricarte
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F Roelofs
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C Romero-Cañizales
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E Ros
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A Roshanineshat
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H Rottmann
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A.L Roy
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C Ruszczyk
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K.L.J Rygl
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D Sánchez-Argüelles
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K Satapathy
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T Savolainen
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F.P Schloerb
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J Schonfeld
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L Shao
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Z Shen
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D Small
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B.W Sohn
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J Soohoo
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L.D. Sosapanta Salas
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K Souccar
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J.S Stanway
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H Sun
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F Tazaki
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A.J Tetarenko
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P Tiede
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R.P.J Tilanus
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M Titus
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M Turk
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I van Bemmel
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H.J van Langevelde
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J Wardle
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A Young
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W Yu
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Y.-F Yuan
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S.-S Zhao
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A Dinesh
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L Di Venere
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A Domínguez
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A Franckowiak
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P Fusco
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F Gargano
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E Hays
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F Loparco
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M.N Mazziotta
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I Mereu
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P.F Michelson
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N Mirabal
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T Mizuno
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M.E Monzani
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A Morselli
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M Negro
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N Omodei
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E Orlando
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M Persic
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B Rani
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A Reimer
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O Reimer
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M Sánchez-Conde
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P.M Saz Parkinson
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C Sgrò
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E.J Siskind
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P Spinelli
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D.J Suson
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H Tajima
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D.F Torres
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G Zaharijas
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F Aharonian
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F. Ait Benkhali
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J Aschersleben
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V Barbosa Martins
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R Batzofin
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D Berge
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M Böttcher
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J Borowska
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M Bouyahiaoui
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R Brose
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A Brown
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B Bruno
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T Bulik
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C Burger-Scheidlin
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S Casanova
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R Cecil
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J Celic
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T Chand
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A Chen
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J Chibueze
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O Chibueze
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G Cotter
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J. Damascene Mbarubucyeye
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J Djuvsland
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A Dmytriiev
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S Einecke
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S Funk
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D Glawion
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L Haerer
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B Heß
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T.L Holch
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M Holler
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D Horns
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Zhiqiu Huang
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M Jamrozy
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F Jankowsky
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Y Yonekura
  • Fonction : Auteur
H Zhang
  • Fonction : Auteur
R Zhao
  • Fonction : Auteur
W Zhong
  • Fonction : Auteur

Résumé

The nearby elliptical galaxy M87 contains one of the only two supermassive black holes whose emission surrounding the event horizon has been imaged by the Event Horizon Telescope (EHT). In 2018, more than two dozen multi-wavelength (MWL) facilities (from radio to gamma-ray energies) took part in the second M87 EHT campaign. The goal of this extensive MWL campaign was to better understand the physics of the accreting black hole M87*, the relationship between the inflow and inner jets, and the high-energy particle acceleration. Understanding the complex astrophysics is also a necessary first step towards performing further tests of general relativity. The MWL campaign took place in April 2018, overlapping with the EHT M87* observations. We present a new, contemporaneous spectral energy distribution (SED) ranging from radio to very high energy (VHE) gamma-rays, as well as details of the individual observations and light curves. We also conduct phenomenological modelling to investigate the basic source properties. We present the first VHE gamma-ray flare from M87 detected since 2010. The flux above 350 GeV has more than doubled within a period of about 36 hours. We find that the X-ray flux is enhanced by about a factor of two compared to 2017, while the radio and millimetre core fluxes are consistent between 2017 and 2018. We detect evidence for a monotonically increasing jet position angle that corresponds to variations in the bright spot of the EHT image. Our results show the value of continued MWL monitoring together with precision imaging for addressing the origins of high-energy particle acceleration. While we cannot currently pinpoint the precise location where such acceleration takes place, the new VHE gamma-ray flare already presents a challenge to simple one-zone leptonic emission model approaches, and emphasises the need for combined image and spectral modelling.
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Citer

J.C Algaba, M Baloković, S Chandra, W.-Y Cheong, Y.-Z Cui, et al.. Broadband Multi-wavelength Properties of M87 during the 2018 EHT Campaign including a Very High Energy Flaring Episode. Astron.Astrophys., 2024, 692, pp.A140. ⟨10.1051/0004-6361/202450497⟩. ⟨hal-04696376⟩
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