Discovery of the Binary Pulsar PSR B1259-63 in Very-High-Energy Gamma Rays around Periastron with H.E.S.S - Laboratoire Leprince-Ringuet Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Astronomy and Astrophysics - A&A Année : 2005

Discovery of the Binary Pulsar PSR B1259-63 in Very-High-Energy Gamma Rays around Periastron with H.E.S.S

F. Aharonian , A.G. Akhperjanian , K.-M. Aye , A.R. Bazer-Bachi , M. Beilicke , W. Benbow , D. Berge , P. Berghaus (1) , K. Bernlohr , C. Boisson , O. Bolz , I. Braun , F. Breitling , A.M. Brown , J. Bussons Gordo (2) , P.M. Chadwick , L.-M. Chounet (3) , R. Cornils , L. Costamante , B. Degrange (3) , A. Djannati-Ataï (1) , L.O'C. Drury , G. Dubus (3) , D. Emmanoulopoulos , P. Espigat (1) , F. Feinstein (2) , P. Fleury (3) , G. Fontaine (3) , Y. Fuchs , S. Funk , Y.A. Gallant (2) , B. Giebels (3) , S. Gillessen , J.F. Glicenstein , P. Goret , C. Hadjichristidis , M. Hauser , G. Heinzelmann , G. Henri , G. Hermann , J.A. Hinton , W. Hofmann , M. Holleran , D. Horns , O.C. de Jager , S. Johnston , B. Khelifi , J.G. Kirk , Nu. Komin , A. Konopelko , I.J. Latham , R. Le Gallou , A. Lemière (1) , M. Lemoine-Goumard (3) , N. Leroy (3) , O. Martineau-Huynh (4) , T. Lohse , A. Marcowith , C. Masterson , T.J.L. Mccomb , M. de Naurois (4) , S.J. Nolan , A. Noutsos , K.J. Orford , J.L. Osborne , M. Ouchrif (4) , M. Panter , G. Pelletier , S. Pita (1) , G. Puhlhofer , M. Punch (1) , B.C. Raubenheimer , M. Raue , J. Raux (4) , S.M. Rayner , I. Redondo (3) , A. Reimer , O. Reimer , J. Ripken , L. Rob , L. Rolland (4) , G. Rowell , V. Sahakian , L. Sauge , S. Schlenker , R. Schlickeiser , C. Schuster , U. Schwanke , M. Siewert , O. Skjæraasen , H. Sol , R. Steenkamp (2) , C. Stegmann , J.-P. Tavernet (4) , R. Terrier (1) , C.G. Théoret (1) , M. Tluczykont (3) , G. Vasileiadis (2) , C. Venter , P. Vincent (4) , H.J. Volk , S.J. Wagner
F. Aharonian
A.G. Akhperjanian
  • Fonction : Auteur
K.-M. Aye
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A.R. Bazer-Bachi
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M. Beilicke
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W. Benbow
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D. Berge
K. Bernlohr
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C. Boisson
O. Bolz
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I. Braun
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F. Breitling
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A.M. Brown
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P.M. Chadwick
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R. Cornils
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L. Costamante
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L.O'C. Drury
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G. Dubus
D. Emmanoulopoulos
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Y. Fuchs
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S. Funk
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S. Gillessen
J.F. Glicenstein
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P. Goret
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C. Hadjichristidis
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M. Hauser
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G. Heinzelmann
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G. Henri
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G. Hermann
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J.A. Hinton
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W. Hofmann
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M. Holleran
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D. Horns
O.C. de Jager
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S. Johnston
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B. Khelifi
J.G. Kirk
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Nu. Komin
A. Konopelko
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I.J. Latham
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R. Le Gallou
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M. Lemoine-Goumard
N. Leroy
T. Lohse
A. Marcowith
C. Masterson
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T.J.L. Mccomb
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S.J. Nolan
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A. Noutsos
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K.J. Orford
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J.L. Osborne
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M. Panter
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G. Pelletier
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G. Puhlhofer
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M. Punch
B.C. Raubenheimer
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M. Raue
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S.M. Rayner
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A. Reimer
O. Reimer
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J. Ripken
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L. Rob
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G. Rowell
V. Sahakian
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L. Sauge
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S. Schlenker
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R. Schlickeiser
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C. Schuster
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U. Schwanke
M. Siewert
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O. Skjæraasen
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H. Sol
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C. Stegmann
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C. Venter
H.J. Volk
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S.J. Wagner
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Résumé

We report the discovery of very-high-energy (VHE) $\gamma$-ray emission of the binary system PSR B1259-63/SS 2883 of a radio pulsar orbiting a massive, luminous Be star in a highly eccentric orbit. The observations around the 2004 periastron passage of the pulsar were performed with the four 13 m Cherenkov telescopes of the H.E.S.S. experiment, recently installed in Namibia and in full operation since December 2003. Between February and June 2004, a $\gamma$-ray signal from the binary system was detected with a total significance above 13 $\sigma$. The flux was found to vary significantly on timescales of days which makes PSR B1259-63 the first variable galactic source of VHE $\gamma$-rays observed so far. Strong emission signals were observed in pre- and post-periastron phases with a flux minimum around periastron, followed by a gradual flux decrease in the months after. The measured time-averaged energy spectrum above a mean threshold energy of 380 GeV can be fitted by a simple power law $F_0(E/1 TeV)^{-\Gamma}$ with a photon index $\Gamma = 2.7\pm0.2_{stat}\pm0.2_{sys}$ and flux normalisation $F_0 = (1.3\0.1_{stat}\pm0.3_{sys})\times10^{-12} TeV^{-1} cm^{-2} s^{-1}$. This detection of VHE $\gamma$-rays provides unambiguous evidence for particle acceleration to multi-TeV energies in the binary system. In combination with coeval observations of the X-ray synchrotron emission by the RXTE and INTEGRAL instruments, and assuming the VHE $\gamma¤-ray emission to be produced by the inverse Compton mechanism, the magnetic field strength can be directly estimated to be of the order of 1 G.

Dates et versions

in2p3-00024875 , version 1 (30-10-2006)

Identifiants

Citer

F. Aharonian, A.G. Akhperjanian, K.-M. Aye, A.R. Bazer-Bachi, M. Beilicke, et al.. Discovery of the Binary Pulsar PSR B1259-63 in Very-High-Energy Gamma Rays around Periastron with H.E.S.S. Astronomy and Astrophysics - A&A, 2005, 442, pp.1-10. ⟨10.1051/0004-6361:20052983⟩. ⟨in2p3-00024875⟩
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