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Journal articles
Radio and Gamma-Ray Constraints on the Emission Geometry and Birthplace of PSR J2043+2740
A. Noutsos
A.A. Abdo
Markus Ackermann
Marco Ajello
Jean Ballet
1
Guido Barbiellini
Matthew G. Baring
D. Bastieri
K. Bechtol
R. Bellazzini
B. Berenji
E. Bonamente
A. W. Borgland
J. Bregeon
A. Brez
M. Brigida
Pascal Bruel
2
R. Buehler
G. Busetto
G. A. Caliandro
R. A. Cameron
F. Camilo
P. A. Caraveo
J. M. Casandjian
1
C. Cecchi
O. Celik
S. Chaty
1
A. Chekhtman
J. Chiang
S. Ciprini
R. Claus
Ismaël Cognard
3, 4
J. Cohen-Tanugi
5
S. Colafrancesco
S. Cutini
C. D. Dermer
F. de Palma
P. S. Drell
D. Dumora
6
C. M. Espinoza
C. Favuzzi
E. C. Ferrara
W. B. Focke
M. Frailis
P. C. C. Freire
Y. Fukazawa
S. Funk
P. Fusco
F. Gargano
S. Germani
N. Giglietto
F. Giordano
M. Giroletti
G. Godfrey
P. Grandi
I. A. Grenier
1
J. E. Grove
L. Guillemot
S. Guiriec
A. K. Harding
R. E. Hughes
M. S. Jackson
G. Johannesson
A. S. Johnson
T. J. Johnson
W. N. Johnson
S. Johnston
T. Kamae
H. Katagiri
J. Kataoka
Jürgen Knödlseder
7
M. Kramer
M. Kuss
J. Lande
S. -H. Lee
F. Longo
F. Loparco
M. N. Lovellette
P. Lubrano
A. G. Lyne
A. Makeev
M. Marelli
M. N. Mazziotta
J. E. Mcenery
J. Mehault
5
P. F. Michelson
T. Mizuno
C. Monte
M. E. Monzani
A. Morselli
I. V. Moskalenko
S. Murgia
M. Naumann-Godo
P. L. Nolan
E. Nuss
5
T. Ohsugi
A. Okumura
N. Omodei
E. Orlando
J. F. Ormes
J. H. Panetta
D. Parent
V. Pelassa
5
M. Pepe
M. Persic
M. Pesce-Rollins
F. Piron
5
T. A. Porter
S. Rain
P. S. Ray
M. Razzano
A. Reimer
O. Reimer
T. Reposeur
6
R. W. Romani
H. F. -W. Sadrozinski
A. Sander
P. M. Saz Parkinson
C. Sgro
E. J. Siskind
D. A. Smith
6
P. D. Smith
G. Spandre
P. Spinelli
B. W. Stappers
M. S. Strickman
D. J. Suson
H. Takahashi
T. Tanaka
Gilles Theureau
4, 3
D. J. Thompson
S. E. Thorsett
O. Tibolla
D. F. Torres
A. Tramacere
T. L. Usher
J. Vandenbroucke
G. Vianello
N. Vilchez
7
M. Villata
V. Vitale
A. von Kienlin
A. P. Waite
P. Wang
K. Watters
P. Weltevrede
B. L. Winer
K. S. Wood
M. Ziegler
Jean Ballet 1
Author Employer institution : Département de Physique Nucléaire (ex SPhN)
Guido Barbiellini
Author
Matthew G. Baring
Author
D. Bastieri
Author
A. W. Borgland
Author
J. Bregeon
Author IdHAL : johan-bregeon arXiv : https://arxiv.org/a/bregeon ORCID : https://orcid.org/0000-0002-6790-5328
A. Brez
Author
M. Brigida
Author
Pascal Bruel 2
Author Employer institution : Centre National de la Recherche Scientifique
R. Buehler
Author
G. Busetto
Author
G. A. Caliandro
Author
J. Chiang
Author
S. Ciprini
Author
R. Claus
Author
Ismaël Cognard 3, 4
Author Employer institution : Institut national des sciences de l'Univers IdHAL : ismael-cognard ORCID : https://orcid.org/0000-0002-1775-9692
J. Cohen-Tanugi 5
Author IdHAL : johann-cohen-tanugi arXiv : https://arxiv.org/a/johannct ORCID : https://orcid.org/0000-0001-9022-4232
S. Colafrancesco
Author
S. Cutini
Author
C. D. Dermer
Author
H. Katagiri
Author
J. Kataoka
Author
Jürgen Knödlseder 7
Author IdHAL : jurgen-knodlseder ORCID : https://orcid.org/0000-0002-0014-7809
M. Kramer
Author
M. Persic
Author
M. Pesce-Rollins
Author
F. Piron 5
Author IdHAL : frederic-piron ORCID : https://orcid.org/0000-0001-6885-7156
T. A. Porter
Author
O. Reimer
Author
T. Reposeur 6
Author IdHAL : thierry-reposeur ORCID : https://orcid.org/0000-0001-6939-3429
R. W. Romani
Author
H. F. -W. Sadrozinski
Author
D. A. Smith 6
Author IdHAL : david-austen-smith arXiv : https://arxiv.org/a/smith#4 ORCID : https://orcid.org/0000-0002-7833-0275
P. D. Smith
Author
G. Spandre
Author
P. Spinelli
Author
T. Tanaka
Author
Gilles Theureau 4, 3
Author Employer institution : Observatoire de Paris
D. J. Thompson
Author
S. E. Thorsett
Author
M. Ziegler
Author
1
AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM - UMR 7158 - UMR E 9005,
ex "Astrophysique Interactions Multi-échelles",
Service d'astrophysique,
CEA/Saclay,
Orme des Merisiers
F-91191 GIF SUR YVETTE CEDEX - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR_7158 (France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : UMR_E_9005 (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- UPD7 - Université Paris Diderot - Paris 7 : UMR_7158 (5 rue Thomas-Mann - 75205 Paris cedex 13 - France)
2
LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet (Route de Saclay - 91128 Palaiseau Cedex - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7638 (France)
- X - École polytechnique (École polytechnique, 91128 Palaiseau Cedex - France)
- IN2P3 - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (France)
3
LPCE - Laboratoire de physique et chimie de l'environnement (3A Av de la recherche scientifiq 45071 ORLEANS CEDEX 2 - France)
- UO - Université d'Orléans : UMR 6115 (Château de la Source - Avenue du Parc Floral - BP 6749 - 45067 Orléans cedex 2 - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers : UMR 6115 (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR 6115 (France)
4
USN - Unité Scientifique de la Station de Nançay (18330 NANCAY - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : USR 704 (France)
- Observatoire de Paris : USR 704 (61 Av de l'Observatoire 75014 PARIS - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers : USR 704 (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- OSUC - Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (Campus Géosciences, 1A rue de la Férollerie, 45071 Orléans - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- Observatoire de Paris (61 Av de l'Observatoire 75014 PARIS - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
- UO - Université d'Orléans (Château de la Source - Avenue du Parc Floral - BP 6749 - 45067 Orléans cedex 2 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMS3116 (France)
- UO - Université d'Orléans : USR 704 (Château de la Source - Avenue du Parc Floral - BP 6749 - 45067 Orléans cedex 2 - France)
5
LPTA - Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules (Bât 13- 1er Et. - CC 070 Place Eugène Bataillon 34095 MONTPELLIER CEDEX 5 - France)
- UM2 - Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (Place Eugène Bataillon - 34095 Montpellier cedex 5 - France)
- IN2P3 - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5207 (France)
6
CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (Chemin du Solarium - BP 120 - 33175 Gradignan Cedex - France)
- Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (351 cours de la Libération - 33405 Talence cedex - France)
- IN2P3 - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5797 (France)
7
CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements (9 Av du colonel Roche - BP 4346 31028 TOULOUSE CEDEX 4 - France)
- OMP - Observatoire Midi-Pyrénées (14 avenue Edouard Belin, 31400 TOULOUSE - France)
- Météo France (Direction interrégionale - Sud-Est, 2 boulevard Château Double, Aix-en-Provence - France)
- CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (18 avenue Edouard Belin 31401 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UAR 831 (France)
- IRD - Institut de Recherche pour le Développement (Siège Le Sextant 44, bd de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5187 (France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
Abstract : We report on the first year of Fermi gamma-ray observations of pulsed high-energy emission from the old PSR J2043+2740. The study of the gamma-ray efficiency of such old pulsars gives us an insight into the evolution of pulsars' ability to emit in gammma rays as they age. The gamma-ray lightcurve of this pulsar above 0.1 GeV is clearly defined by two sharp peaks, 0.353+/-0.035 periods apart. We have combined the gamma-ray profile characteristics of PSR J2043+2740 with the geometrical properties of the pulsar's radio emission, derived from radio polarization data, and constrained the pulsar-beam geometry in the framework of a Two Pole Caustic and an Outer Gap model. The ranges of magnetic inclination and viewing angle were determined to be {alpha,zeta}~{52-57,61-68} for the Two Pole Caustic model, and {alpha,zeta}~{62-73,74-81} and {alpha,zeta}~{72-83,60-75} for the Outer Gap model. Based on this geometry, we assess possible birth locations for this pulsar and derive a likely proper motion, sufficiently high to be measurable with VLBI. At a characteristic age of 1.2 Myr, PSR J2043+2740 is the third oldest of all discovered, non-recycled, gamma-ray pulsars: it is twice as old as the next oldest, PSR J0357+32, and younger only than the recently discovered PSR J1836+5925 and PSR J2055+25, both of which are at least 5 and 10 times less energetic, respectively.
Document type :
Journal articles
Complete list of metadata
http://hal.in2p3.fr/in2p3-00586586
Contributor : Virginie Mas Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Tuesday, December 10, 2019 - 2:28:27 PM
Last modification on : Thursday, November 25, 2021 - 1:50:03 PM
Long-term archiving on: : Wednesday, March 11, 2020 - 8:37:51 PM
Contributor : Virginie Mas Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Tuesday, December 10, 2019 - 2:28:27 PM
Last modification on : Thursday, November 25, 2021 - 1:50:03 PM
Long-term archiving on: : Wednesday, March 11, 2020 - 8:37:51 PM
File
Noutsos_2011_ApJ_728_77.pdf
Publisher files allowed on an open archive
Identifiers
- HAL Id : in2p3-00586586, version 1
- DOI : 10.1088/0004-637X/728/2/77
- ARXIV : 1012.4658
Collections
INSU | IN2P3 | UNIV-TLSE3 | LPC2E | IRFU-AIM | DSM-IRFU | CEA-DRF | X-DEP-PHYS | USN | UNIV-PARIS7 | X-LLR | X | OMP-IRAP | CEA | CENBG | CNRS | LLR | LPTA | OBSPM | OMP | OSUC | UNIV-ORLEANS | UNIV-PARIS | UP-SCIENCES | PSL | METEO | IRD
Citation
A. Noutsos, A.A. Abdo, Markus Ackermann, Marco Ajello, Jean Ballet, et al.. Radio and Gamma-Ray Constraints on the Emission Geometry and Birthplace of PSR J2043+2740. The Astrophysical Journal, American Astronomical Society, 2011, 728, pp.77. ⟨10.1088/0004-637X/728/2/77⟩. ⟨in2p3-00586586⟩
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