Revisiting the Westerlund 2 Field with the H.E.S.S. Telescope Array
2 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements
3 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
4 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
5 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
6 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
7 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
8 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
9 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
10 APC - AHE - APC - Astrophysique des Hautes Energies
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Résumé
Aims. Previous observations with the H.E.S.S. telescope array revealed the existence of extended very-high-energy (VHE; E>100 GeV) {\gamma}-ray emission, HESS J1023-575, coincident with the young stellar cluster Westerlund 2. At the time of discovery, the origin of the observed emission was not unambiguously identified, and follow-up observations have been performed to further investigate the nature of this {\gamma}-ray source. Methods. The Carina region towards the open cluster Westerlund 2 has been re-observed, increasing the total exposure to 45.9 h. The combined dataset includes 33 h of new data and now permits a search for energy-dependent morphology and detailed spectroscopy. Results. A new, hard spectrum VHE {\gamma}-ray source, HESSJ1026-582, was discovered with a statistical significance of 7{\sigma}. It is positionally coincident with the Fermi LAT pulsar PSR J1028-5819. The positional coincidence and radio/{\gamma}-ray characteristics of the LAT pulsar favors a scenario where the TeV emission originates from a pulsar wind nebula. The nature of HESS J1023-575 is discussed in light of the deep H.E.S.S. observations and recent multi-wavelength discoveries, including the Fermi LAT pulsar PSRJ1022-5746 and giant molecular clouds in the region. Despite the improved VHE dataset, a clear identification of the object responsible for the VHE emission from HESS J1023-575 is not yet possible, and contribution from the nearby high-energy pulsar and/or the open cluster remains a possibility.
