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Pulsed Gamma-rays from the millisecond pulsar J0030+0451 with the Fermi Large Area Telescope

Authors :
Abdo1, A. A.
Ackermann2, M.
Atwood3, W. B.
Axelsson4, M.
5
Baldini6, L.
Ballet7, J.
Barbiellini8, G.
9
Bastieri10, D.
Battelino4, M.
Baughman13, B. M.
Bechtol2, K.
Bellazzini6, R.
Berenji2, B.
Bloom2, E. D.
Bonamente, Emanuele
Borgland2, A. W.
Bregeon6, J.
Brez6, A.
Brigida16, M.
Bruel18, P.
Burnett19, T. H.
Caliandro16, G. A.
Cameron2, R. A.
Caraveo20, P. A.
Casandjian7, J. M.
Cecchi, Claudia
Charles2, E.
Chekhtman1, A.
Cheung22, C. C.
Chiang2, J.
Ciprini14, S.
Claus2, R.
Cognard23, I.
Cohen Tanugi24, J.
Cominsky25, L. R.
Conrad4, J.
26, 12
Cutini27, S.
Dermer1, C. D.
de Angelis28, A.
de Palma16, F.
Digel2, S. W.
Dormody3, M.
Silva2, E. do Couto e.
Drell2, P. S.
Dubois2, R.
Dumora29, D.
Farnier24, C.
Favuzzi16, C.
Focke2, W. B.
Frailis28, M.
Fukazawa31, Y.
Funk2, S.
Fusco16, P.
Gargano17, F.
Gasparrini27, D.
Gehrels22, N.
Germani14, S.
Giebels18, B.
Giglietto16, N.
Giordano16, F.
Glanzman2, T.
Godfrey2, G.
Grenier7, I. A.
Grondin29, M. H.
Grove1, J. E.
Guillemot29, L.
Guiriec24, S.
Hanabata31, Y.
Harding22, A. K.
Hayashida2, M.
Hays22, E.
Hughes13, R. E.
Jóhannesson2, G.
Johnson2, A. S.
Johnson3, R. P.
Johnson32, T. J.
Johnson1, W. N.
Kamae2, T.
Katagiri31, H.
Kataoka33, J.
Kawai33, N.
Kerr19, M.
Knödlseder35, J.
Kocian2, M. L.
Komin7, N.
Kuehn13, F.
Kuss6, M.
Lande2, J.
Latronico6, L.
Lee2, S. H.
Lemoine Goumard29, M.
Longo8, F.
Loparco16, F.
Lott29, B.
Lovellette1, M. N.
Lubrano14, P.
Madejski2, G. M.
Makeev1, A.
Marelli20, M.
Mazziotta17, M. N.
Mcconville22, W.
Mcenery22, J. E.
Meurer4, C.
Michelson2, P. F.
Mitthumsiri2, W.
Mizuno31, T.
Moiseev36, A. A.
Monte16, C.
Monzani2, M. E.
Morselli37, A.
Moskalenko2, I. V.
Murgia2, S.
Nolan2, P. L.
Nuss24, E.
Ohsugi31, T.
Omodei6, N.
Orlando38, E.
Ormes39, J. F.
Pancrazi35, B.
Paneque2, D.
Panetta2, J. H.
Parent29, D.
Pepe14, M.
Pesce Rollins6, M.
Piron24, F.
Porter3, T. A.
Rainò16, S.
Rando10, R.
Razzano6, M.
Reimer2, A.
Reimer2, O.
Reposeur29, T.
Ritz22, S.
Rochester2, L. S.
Rodriguez40, A. Y.
Romani2, R. W.
Ryde4, F.
Sadrozinski3, H. F. W.
Sanchez18, D.
Sander13, A.
Saz Parkinson3, P. M.
Sgrò6, C.
Siskind41, E. J.
Smith29, D. A.
Smith13, P. D.
Spandre6, G.
Spinelli16, P.
Starck7, J. L.
Strickman1, M. S.
Suson42, D. J.
Tajima2, H.
Takahashi31, H.
Tanaka2, T.
Thayer2, J. B.
Thayer2, J. G.
Theureau23, G.
Thompson22, D. J.
Tibaldo10, L.
Torres40, D. F.
Tosti, Gino
Tramacere2, A.
Uchiyama2, Y.
Usher2, T. L.
Van Etten2, A.
Vilchez35, N.
Vitale37, V.
Waite2, A. P.
Watters2, K.
Webb35, N.
Wood1, K. S.
Ylinen4, T.
46, 12
Ziegler3, M.
Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112))
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)
Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)
Laboratoire de physique et chimie de l'environnement (LPCE)
Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules (LPTA)
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)
Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG)
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 d'étude spatiale des rayonnements (CESR)
Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Fermi-LAT
Abdo, A. A.
Ackermann, M.
Atwood, W. B.
Axelsson, M.
Baldini, L.
Ballet, J.
Barbiellini, G.
Bastieri, D.
Battelino, M.
Baughman, B. M.
Bechtol, K.
Bellazzini, R.
Berenji, B.
Bloom, E. D.
Bonamente, E.
Borgland, A. W.
Bregeon, J.
Brez, A.
Brigida, M.
Bruel, P.
Burnett, T. H.
Caliandro, G. A.
Cameron, R. A.
Caraveo, P. A.
Casandjian, J. M.
Cecchi, C.
Charles, E.
Chekhtman, A.
Cheung, C. C.
Chiang, J.
Ciprini, S.
Claus, R.
Cognard, I.
Cohen Tanugi, J.
Cominsky, L. R.
Conrad, J.
Cutini, S.
Dermer, C. D.
Angelis, A. D.
Palma, F. D.
Digel, S. W.
Dormody, M.
Silva, E. D. E.
Drell, P. S.
Dubois, R.
Dumora, D.
Farnier, C.
Favuzzi, C.
Focke, W. B.
Frailis, M.
Fukazawa, Y.
Funk, S.
Fusco, P.
Gargano, F.
Gasparrini, D.
Gehrels, N.
Germani, S.
Giebels, B.
Giglietto, N.
Giordano, F.
Glanzman, T.
Godfrey, G.
Grenier, I. A.
Grondin, M. H.
Grove, J. E.
Guillemot, L.
Guiriec, S.
Hanabata, Y.
Harding, A. K.
Hayashida, M.
Hays, E.
Hughes, R. E.
Johannesson, G.
Johnson, A. S.
Johnson, R. P.
Johnson, T. J.
Johnson, W. N.
Kamae, T.
Katagiri, H.
Kataoka, J.
Kawai, N.
Kerr, M.
Knodlseder, J.
Kocian, M. L.
Komin, N.
Kuehn, F.
Kuss, M.
Lande, J.
Latronico, L.
Lee, S. H.
Lemoine Goumard, M.
Longo, Francesco
Loparco, F.
Lott, B.
Lovellette, M. N.
Lubrano, P.
Madejski, G. M.
Makeev, A.
Marelli, M.
Mazziotta, M. N.
Mcconville, W.
Mcenery, J. E.
Meurer, C.
Michelson, P. F.
Mitthumsiri, W.
Mizuno, T.
Moiseev, A. A.
Monte, C.
Monzani, M. E.
Morselli, A.
Moskalenko, I. V.
Murgia, S.
Nolan, P. L.
Nuss, E.
Ohsugi, T.
Omodei, N.
Orlando, E.
Ormes, J. F.
Pancrazi, B.
Paneque, D.
Panetta, J. H.
Parent, D.
Pepe, M.
Pesce Rollins, M.
Piron, F.
Porter, T. A.
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Razzano, M.
Reimer, A.
Reimer, O.
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Rochester, L. S.
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Romani, R. W.
Ryde, F.
Sadrozinski, H. F. W.
Sanchez, D.
Sander, A.
Parkinson, P. M. S.
Sgro, C.
Siskind, E. J.
Smith, D. A.
Smith, P. D.
Spandre, G.
Spinelli, P.
Starck, J. L.
Strickman, M. S.
Suson, D. J.
Tajima, H.
Takahashi, H.
Tanaka, T.
Thayer, J. B.
Thayer, J. G.
Theureau, G.
Thompson, D. J.
Tibaldo, L.
Torres, D. F.
Tosti, G.
Tramacere, A.
Uchiyama, Y.
Usher, T. L.
Etten, A. V.
Vilchez, N.
Vitale, V.
Waite, A. P.
Watters, K.
Webb, N.
Wood, K. S.
Ylinen, T.
Ziegler, M.
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
The Astrophysical Journal, The Astrophysical Journal, American Astronomical Society, 2009, 699, pp.1171-1177. ⟨10.1088/0004-637X/699/2/1171⟩, The Astrophysical Journal, 2009, 699, pp.1171-1177. ⟨10.1088/0004-637X/699/2/1171⟩
Publication Year :
2009
Publisher :
American Astronomical Society, 2009.

Abstract

We report the discovery of gamma-ray pulsations from the nearby isolated millisecond pulsar PSR J0030+0451 with the Large Area Telescope (LAT) on the \emph{Fermi} Gamma-ray Space Telescope (formerly GLAST). This discovery makes PSR J0030+0451 the second millisecond pulsar to be detected in gamma-rays after PSR J0218+4232, observed by the EGRET instrument on the Compton Gamma Ray Observatory. The spin-down power $\dot E = $ 3.5 $\times$ 10$^{33}$ ergs s$^{-1}$ is an order of magnitude lower than the empirical lower bound of previously known gamma-ray pulsars. The emission profile is characterized by two narrow peaks, respectively 0.07 $\pm$ 0.01 and 0.08 $\pm$ 0.02 wide, separated by 0.44 $\pm$ 0.02 in phase. The first gamma-ray peak falls 0.15 $\pm$ 0.01 after the main radio peak. The pulse shape is similar to that of the "normal" gamma-ray pulsars. An exponentially cut-off power-law fit of the emission spectrum leads to an integral photon flux above 100 MeV of (6.76 $\pm$ 1.05 $\pm$ 1.35) $\times 10^{-8}$ cm$^{-2}$ s$^{-1}$ with cut-off energy (1.7 $\pm$ 0.4 $\pm$ 0.5) GeV. Based on its parallax distance of $(300 \pm 90)$ pc, we obtain a gamma-ray efficiency $L_\gamma / \dot{E} \simeq 15%$ for the conversion of spin-down energy rate into gamma-ray radiation, assuming isotropic emission.<br />Comment: Accepted for publication in the Astrophysical Journal

Details

Language :
English
ISSN :
0004637X and 15384357
Database :
OpenAIRE
Journal :
The Astrophysical Journal, The Astrophysical Journal, American Astronomical Society, 2009, 699, pp.1171-1177. ⟨10.1088/0004-637X/699/2/1171⟩, The Astrophysical Journal, 2009, 699, pp.1171-1177. ⟨10.1088/0004-637X/699/2/1171⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....b33786712237d2dbcb47b29912d812eb