Back to Search Start Over

Particle transport within the pulsar wind nebula HESS J1825-137

Authors :
Abdalla, H.
Aharonian, F.
Becherini, Y.
Lau, J.
Lefaucheur, J.
Lemière, A.
Lemoine-Goumard, M.
Lenain, J. -P.
Leser, E.
Lohse, T.
López-Coto, R.
Lypova, I.
Malyshev, D.
Tjus, J. Becker
Marandon, V.
Marcowith, A.
Mariaud, C.
Martí-Devesa, G.
Marx, R.
Maurin, G.
Meintjes, P. J.
Mitchell, A. M. W.
Moderski, R.
Mohamed, M.
Berge, D.
Mohrmann, L.
Moore, C.
Moulin, E.
Murach, T.
Nakashima, S.
de Naurois, M.
Ndiyavala, H.
Niederwanger, F.
Niemiec, J.
Oakes, L.
Bernlöhr, K.
O'Brien, P.
Odaka, H.
Ohm, S.
Ostrowski, M.
Oya, I.
Panter, M.
Parsons, R. D.
Perennes, C.
Petrucci, P. -O.
Peyaud, B.
Blackwell, R.
Piel, Q.
Pita, S.
Poireau, V.
Noel, A. Priyana
Prokhorov, D. A.
Prokoph, H.
Pühlhofer, G.
Punch, M.
Quirrenbach, A.
Raab, S.
Böttcher, M.
Rauth, R.
Reimer, A.
Reimer, O.
Renaud, M.
Rieger, F.
Rinchiuso, L.
Romoli, C.
Rowell, G.
Rudak, B.
Ruiz-Velasco, E.
Boisson, C.
Sahakian, V.
Saito, S.
Sanchez, D. A.
Santangelo, A.
Sasaki, M.
Schlickeiser, R.
Schüssler, F.
Schulz, Anneli
Schutte, H.
Schwanke, U.
Bolmont, J.
Schwemmer, S.
Seglar-Arroyo, M.
Senniappan, M.
Seyffert, A. S.
Shafi, N.
Shilon, I.
Shiningayamwe, K.
Simoni, R.
Sinha, A.
Sol, H.
Bonnefoy, S.
Specovius, A.
Spir-Jacob, M.
Stawarz, Ł.
Steenkamp, R.
Stegmann, C.
Steppa, C.
Takahashi, T.
Tavernet, J. -P.
Tavernier, T.
Taylor, A. M.
Bordas, P.
Terrier, R.
Tibaldo, L.
Tiziani, D.
Tluczykont, M.
Trichard, C.
Tsirou, M.
Tsuji, N.
Tuffs, R.
Uchiyama, Y.
van der Walt, D. J.
Benkhali, F. Ait
Bregeon, J.
van Eldik, C.
van Rensburg, C.
van Soelen, B.
Vasileiadis, G.
Veh, J.
Venter, C.
Vincent, P.
Vink, J.
Voisin, F.
Völk, H. J.
Brun, F.
Vuillaume, T.
Wadiasingh, Z.
Wagner, S. J.
Wagner, R. M.
White, R.
Wierzcholska, A.
Yang, R.
Yoneda, H.
Zaborov, D.
Zacharias, M.
Brun, P.
Zanin, R.
Zdziarski, A. A.
Zech, A.
Zefi, F.
Ziegler, A.
Zorn, J.
Zywucka, N.
H. E. S. S. Collaboration
Bryan, M.
Büchele, M.
Bulik, T.
Bylund, T.
Capasso, M.
Caroff, S.
Carosi, A.
Angüner, E. O.
Casanova, S.
Cerruti, M.
Chakraborty, N.
Chand, T.
Chandra, S.
Chaves, R. C. G.
Chen, A.
Colafrancesco, S.
Condon, B.
Davids, I. D.
Arakawa, M.
Deil, C.
Devin, J.
deWilt, P.
Dirson, L.
Djannati-Ataï, A.
Dmytriiev, A.
Donath, A.
Doroshenko, V.
Drury, L. O'C.
Dyks, J.
Arcaro, C.
Egberts, K.
Emery, G.
Ernenwein, J. -P.
Eschbach, S.
Fegan, S.
Fiasson, A.
Fontaine, G.
Funk, S.
Füßling, M.
Gabici, S.
Armand, C.
Gallant, Y. A.
Gaté, F.
Giavitto, G.
Glawion, D.
Glicenstein, J. F.
Gottschall, D.
Grondin, M. -H.
Hahn, J.
Haupt, M.
Heinzelmann, G.
Arrieta, M.
Henri, G.
Hermann, G.
Hinton, J. A.
Hofmann, W.
Hoischen, C.
Holch, T. L.
Holler, M.
Horns, D.
Huber, D.
Iwasaki, H.
Backes, M.
Jacholkowska, A.
Jamrozy, M.
Jankowsky, D.
Jankowsky, F.
Jouvin, L.
Jung-Richardt, I.
Kastendieck, M. A.
Katarzyński, K.
Katsuragawa, M.
Katz, U.
Barnard, M.
Kerszberg, D.
Khangulyan, D.
Khélifi, B.
King, J.
Klepser, S.
Kluźniak, W.
Komin, Nu.
Kosack, K.
Kraus, M.
Lamanna, G.
Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM)
Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP)
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Univers et Théories (LUTH (UMR_8102))
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE (UMR_7585))
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM)
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG)
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay
Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR)
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG )
Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
HESS
Faculty of Science
High Energy Astrophys. & Astropart. Phys (API, FNWI)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG )
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Aix Marseille Université (AMU)
Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP/Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Observatoire de Paris
PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Observatoire de Paris
PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris
PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)
26598973 - Abdalla, Hassan
30588766 - Arcaro, Cornelia
28644743 - Backes, Michael
20574266 - Barnard, Monica
24420530 - Böttcher, Markus
31125417 - Chandra, Sunil
26403366 - Ndiyavala, Hambeleleni
22799133 - Schutte, Hester M.
20126999 - Seyffert, Albertus Stefanus
10060499 - Van der Walt, Diederick Johannes
21106266 - Van Rensburg, Carlo
12006653 - Venter, Christo
26594080 - Wadiasingh, Zorawar
29092086 - Zacharias, Michael
30366755 - Chand, Tej
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)
30366755 - Chand, Tej B.
Source :
Astronomy and Astrophysics-A&A, Astronomy and Astrophysics-A&A, 2019, 621, pp.A116. ⟨10.1051/0004-6361/201834335⟩, Astronomy & Astrophysics, 621:A116. EDP Sciences, Astron.Astrophys., Astron.Astrophys., 2019, 621, pp.A116. ⟨10.1051/0004-6361/201834335⟩, Astronomy and astrophysics 621, A116 (2018). doi:10.1051/0004-6361/201834335
Publication Year :
2019

Abstract

Aims: We present a detailed view of the pulsar wind nebula (PWN) HESS J1825-137. We aim to constrain the mechanisms dominating the particle transport within the nebula, accounting for its anomalously large size and spectral characteristics. Methods: The nebula is studied using a deep exposure from over 12 years of H.E.S.S. I operation, together with data from H.E.S.S. II improving the low energy sensitivity. Enhanced energy-dependent morphological and spatially-resolved spectral analyses probe the Very High Energy (VHE, E > 0.1 TeV) gamma-ray properties of the nebula. Results: The nebula emission is revealed to extend out to 1.5 degrees from the pulsar, ~1.5 times further than previously seen, making HESS J1825--137, with an intrinsic diameter of ~100 pc, potentially the largest gamma-ray PWN currently known. Characterisation of the nebula's strongly energy-dependent morphology enables the particle transport mechanisms to be constrained. A dependence of the nebula extent with energy of R $\propto$ E^\alpha with \alpha = -0.29 +/- 0.04 (stat) +/- 0.05 (sys) disfavours a pure diffusion scenario for particle transport within the nebula. The total gamma-ray flux of the nebula above 1~TeV is found to be (1.12 +/- 0.03 (stat) +/- 0.25 (sys)) $\times 10^{-11}$ cm$^{-2}$ s$^{-1}$, corresponding to ~64% of the flux of the Crab Nebula. Conclusions: HESS J1825-137 is a PWN with clear energy-dependent morphology at VHE gamma-ray energies. This source is used as a laboratory to investigate particle transport within middle-aged PWNe. Deep observations of this highly spatially-extended PWN enable a spectral map of the region to be produced, providing insights into the spectral variation within the nebula.<br />Comment: 20 pages, 10 figures, 5 tables, accepted for publication by Astronomy and Astrophysics

Details

Language :
English
ISSN :
14320746 and 00046361
Volume :
621
Database :
OpenAIRE
Journal :
Astronomy & Astrophysics
Accession number :
edsair.doi.dedup.....09ab3348f7bdd3a01028268890d3829f
Full Text :
https://doi.org/10.1051/0004-6361/201834335⟩