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
- Fonction : Auteur
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A.G. Akhperjanian
- Fonction : Auteur
K.-M. Aye
- Fonction : Auteur
A.R. Bazer-Bachi
- Fonction : Auteur
M. Beilicke
- Fonction : Auteur
W. Benbow
- Fonction : Auteur
D. Berge
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755461
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K. Bernlohr
- Fonction : Auteur
C. Boisson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755462
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O. Bolz
- Fonction : Auteur
I. Braun
- Fonction : Auteur
F. Breitling
- Fonction : Auteur
A.M. Brown
- Fonction : Auteur
P.M. Chadwick
- Fonction : Auteur
R. Cornils
- Fonction : Auteur
L. Costamante
- Fonction : Auteur
L.O'C. Drury
- Fonction : Auteur
G. Dubus
- Fonction : Auteur
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D. Emmanoulopoulos
- Fonction : Auteur
Y. Fuchs
- Fonction : Auteur
S. Funk
- Fonction : Auteur
S. Gillessen
- Fonction : Auteur
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J.F. Glicenstein
- Fonction : Auteur
P. Goret
- Fonction : Auteur
C. Hadjichristidis
- Fonction : Auteur
M. Hauser
- Fonction : Auteur
G. Heinzelmann
- Fonction : Auteur
G. Henri
- Fonction : Auteur
G. Hermann
- Fonction : Auteur
J.A. Hinton
- Fonction : Auteur
W. Hofmann
- Fonction : Auteur
M. Holleran
- Fonction : Auteur
D. Horns
- Fonction : Auteur
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O.C. de Jager
- Fonction : Auteur
S. Johnston
- Fonction : Auteur
J.G. Kirk
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Nu. Komin
- Fonction : Auteur
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A. Konopelko
- Fonction : Auteur
I.J. Latham
- Fonction : Auteur
R. Le Gallou
- Fonction : Auteur
M. Lemoine-Goumard
- Fonction : Auteur
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N. Leroy
- Fonction : Auteur
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T. Lohse
- Fonction : Auteur
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A. Marcowith
- Fonction : Auteur
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C. Masterson
- Fonction : Auteur
T.J.L. Mccomb
- Fonction : Auteur
M. de Naurois
- Fonction : Auteur
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S.J. Nolan
- Fonction : Auteur
A. Noutsos
- Fonction : Auteur
K.J. Orford
- Fonction : Auteur
J.L. Osborne
- Fonction : Auteur
M. Panter
- Fonction : Auteur
G. Pelletier
- Fonction : Auteur
G. Puhlhofer
- Fonction : Auteur
M. Punch
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B.C. Raubenheimer
- Fonction : Auteur
M. Raue
- Fonction : Auteur
S.M. Rayner
- Fonction : Auteur
A. Reimer
- Fonction : Auteur
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O. Reimer
- Fonction : Auteur
J. Ripken
- Fonction : Auteur
L. Rob
- Fonction : Auteur
L. Rolland
- Fonction : Auteur
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G. Rowell
- Fonction : Auteur
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V. Sahakian
- Fonction : Auteur
L. Sauge
- Fonction : Auteur
S. Schlenker
- Fonction : Auteur
R. Schlickeiser
- Fonction : Auteur
C. Schuster
- Fonction : Auteur
U. Schwanke
- Fonction : Auteur
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M. Siewert
- Fonction : Auteur
O. Skjæraasen
- Fonction : Auteur
H. Sol
- Fonction : Auteur
C. Stegmann
- Fonction : Auteur
C. Venter
- Fonction : Auteur
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H.J. Volk
- Fonction : Auteur
S.J. Wagner
- Fonction : Auteur
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.