Pulsed Gamma-rays from PSR J2021+3651 with the Fermi Large Area Telescope
Dermer 1 , A. de Angelis 28 , A. de Luca 29 , F. de Palma 13
2 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
3 LPCE - Laboratoire de physique et chimie de l'environnement
4 LPTA - Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules
5 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
6 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 458
- IdHAL : gilles-bogaert
- ORCID : 0000-0003-2507-3866
- IdRef : 19020317X
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741214
- IdHAL : johan-bregeon
- ORCID : 0000-0002-6790-5328
- IdRef : 095856943
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 749308
- IdHAL : ismael-cognard
- ORCID : 0000-0002-1775-9692
- IdRef : 113645031
- Fonction : Auteur
- PersonId : 3626
- IdHAL : johann-cohen-tanugi
- ORCID : 0000-0001-9022-4232
- IdRef : 172626544
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760581
- ORCID : 0000-0002-0921-8837
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755413
- ORCID : 0000-0002-9021-2888
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760583
- IdHAL : mhgrondin
- ORCID : 0000-0002-8383-251X
- IdRef : 14852026X
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1027087
- IdHAL : lucas-guillemot
- ORCID : 0000-0002-9049-8716
- IdRef : 139434313
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 178646
- IdHAL : jurgen-knodlseder
- ORCID : 0000-0002-0014-7809
- IdRef : 069521360
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1416454
- IdHAL : marianne-lemoine-goumard
- IdRef : 111693608
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755442
- ORCID : 0000-0003-2501-2270
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739369
- IdHAL : benoit-lott
- ORCID : 0000-0003-2186-9242
- IdRef : 031300065
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 864500
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759061
- ORCID : 0000-0002-1320-9781
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755279
- ORCID : 0000-0002-2830-0502
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760585
- ORCID : 0000-0003-1790-8018
- Fonction : Auteur
- PersonId : 172749
- IdHAL : frederic-piron
- ORCID : 0000-0001-6885-7156
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755465
- ORCID : 0000-0001-8604-7077
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738492
- IdHAL : thierry-reposeur
- ORCID : 0000-0001-6939-3429
- IdRef : 139970665
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 866129
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 858909
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756461
- ORCID : 0000-0002-4383-0368
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1190987
- IdHAL : gilles-theureau
- ORCID : 0000-0002-3649-276X
- IdRef : 057239347
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760184
- ORCID : 0000-0001-8040-7852
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
Résumé
We report the detection of pulsed gamma-rays from the young, spin-powered radio pulsar PSR J2021+3651 using data acquired with the Large Area Telescope (LAT) on the Fermi Gamma-ray Space Telescope (formerly GLAST). The light curve consists of two narrow peaks of similar amplitude separated by 0.468 +/- 0.002 in phase. The first peak lags the maximum of the 2 GHz radio pulse by 0.162 +/- 0.004 +/- 0.01 in phase. The integral gamma-ray photon flux above 100 MeV is (56 +/- 3 +/- 11) x 10^{-8} /cm2/s. The photon spectrum is well-described by an exponentially cut-off power law of the form dF/dE = kE^{-\Gamma} e^(-E/E_c) where the energy E is expressed in GeV. The photon index is \Gamma = 1.5 +/- 0.1 +/- 0.1 and the exponential cut-off is E_c = 2.4 +/- 0.3 +/- 0.5 GeV. The first uncertainty is statistical and the second is systematic. The integral photon flux of the bridge is approximately 10% of the pulsed emission, and the upper limit on off-pulse gamma-ray emission from a putative pulsar wind nebula is <10% of the pulsed emission at the 95% confidence level. Radio polarization measurements yield a rotation measure of RM = 524 +/- 4 rad/m^2 but a poorly constrained magnetic geometry. Re-analysis of Chandra data enhanced the significance of the weak X-ray pulsations, and the first peak is roughly phase-aligned with the first gamma-ray peak. We discuss the emission region and beaming geometry based on the shape and spectrum of the gamma-ray light curve combined with radio and X-ray measurements, and the implications for the pulsar distance. Gamma-ray emission from the polar cap region seems unlikely for this pulsar.
| Origine | Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte |
|---|---|
| Licence |
