Discovery of variable VHE gamma-ray emission from the binary system 1FGL J1018.6-5856
A. Abramowski
,
F. Aharonian
,
F. Ait Benkhali
,
A. G. Akhperjanian
,
E. O. Angüner
,
M. Backes
,
Agnès Balzer
,
Y. Becherini
,
J. Becker Tjus
,
D. Berge
,
S. Bernhard
,
K. Bernlöhr
,
E. Birsin
,
R. Blackwell
,
M. Böttcher
,
C. Boisson
,
J. Bolmont
(1)
,
P. Bordas
,
J. Bregeon
(2)
,
F. Brun
,
P. Brun
,
M. Bryan
,
T. Bulik
,
J. Carr
(3)
,
S. Casanova
,
N. Chakraborty
,
R. Chalme-Calvet
(1)
,
R. C. G. Chaves
(2)
,
A. Chen
,
M. Chrétien
,
S. Colafrancesco
,
G. Cologna
,
J. Conrad
,
C. Couturier
(1)
,
Y. Cui
,
I. D. Davids
,
B. Degrange
(4)
,
C. Deil
,
P. Dewilt
,
A. Djannati-Ataï
(5)
,
W. Domainko
,
A. Donath
,
L. O'C. Drury
,
G. Dubus
,
K. Dutson
,
J. Dyks
,
M. Dyrda
,
T. Edwards
,
K. Egberts
,
P. Eger
,
J.-P. Ernenwein
(3)
,
P. Espigat
(5)
,
C. Farnier
,
S. Fegan
(4)
,
F. Feinstein
(2)
,
M. V. Fernandes
,
D. Fernandez
(2)
,
A. Fiasson
(6)
,
G. Fontaine
(4)
,
A. Förster
,
M. Füssling
,
S. Gabici
(5)
,
M. Gajdus
,
Y. A. Gallant
(2)
,
T. Garrigoux
(1)
,
G. Giavitto
,
B. Giebels
(4)
,
J. F. Glicenstein
,
D. Gottschall
,
A. Goyal
,
M. -H. Grondin
(7)
,
M. Grudzińska
,
D. Hadasch
,
S. Häffner
,
J. Hahn
,
J. Hawkes
,
G. Heinzelmann
,
G. Henri
,
G. Hermann
,
O. Hervet
,
A. Hillert
,
J. A. Hinton
,
W. Hofmann
,
P. Hofverberg
,
C. Hoischen
,
M. Holler
(4)
,
D. Horns
,
A. Ivascenko
,
A. Jacholkowska
(1)
,
C. Jahn
,
M. Jamrozy
,
M. Janiak
,
F. Jankowsky
,
I. Jung-Richardt
,
M. A. Kastendieck
,
K. Katarzyński
,
U. Katz
,
D. Kerszberg
(1)
,
B. Khélifi
(5)
,
Michel Kieffer
(1)
,
S. Klepser
,
D. Klochkov
,
W. Kluźniak
,
D. Kolitzus
,
Nu. Komin
,
K. Kosack
,
S. Krakau
,
F. Krayzel
(6)
,
P. P. Krüger
,
H. Laffon
(7)
,
G. Lamanna
(6)
,
J. Lau
,
J. Lefaucheur
(5)
,
V. Lefranc
,
A. Lemière
,
M. Lemoine-Goumard
(7)
,
J. -P. Lenain
(1)
,
T. Lohse
,
A. Lopatin
,
C. -C. Lu
,
R. Lui
,
V. Marandon
,
Alexandre Marcowith
(2)
,
C. Mariaud
(4)
,
R. Marx
,
G. Maurin
(6)
,
N. Maxted
,
M. Mayer
,
P. J. Meintjes
,
U. Menzler
,
M. Meyer
,
A. M. W. Mitchell
,
R. Moderski
,
M. Mohamed
,
K. Morå
,
Emmanuel Moulin
,
T. Murach
,
M. de Naurois
(4)
,
J. Niemiec
,
L. Oakes
,
H. Odaka
,
S. Öttl
,
S. Ohm
,
E. de Oña Wilhelmi
,
B. Opitz
,
M. Ostrowski
,
I. Oya
,
M. Panter
,
R. D. Parsons
,
M. Paz Arribas
,
N. W. Pekeur
,
G. Pelletier
,
P. -O. Petrucci
,
B. Peyaud
,
S. Pita
,
H. Poon
,
H. Prokoph
,
G. Pühlhofer
,
M. Punch
,
A. Quirrenbach
,
S. Raab
,
I. Reichardt
(5)
,
A. Reimer
,
O. Reimer
,
Matthieu Renaud
(2)
,
R. de Los Reyes
,
F. Rieger
,
C. Romoli
,
S. Rosier-Lees
(6)
,
G. Rowell
,
B. Rudak
,
C. B. Rulten
,
V. Sahakian
,
D. Salek
,
D. A. Sanchez
,
A. Santangelo
,
M. Sasaki
,
R. Schlickeiser
,
F. Schüssler
,
A. Schulz
,
U. Schwanke
,
S. Schwemmer
,
A. S. Seyffert
,
R. Simoni
,
H. Sol
,
F. Spanier
,
G. Spengler
,
F. Spies
,
Ł. Stawarz
,
R. Steenkamp
,
C. Stegmann
,
F. Stinzing
,
K. Stycz
,
I. Sushch
,
J. -P. Tavernet
(1)
,
T. Tavernier
(5)
,
A. M. Taylor
,
R. Terrier
(5)
,
M. Tluczykont
,
C. Trichard
(6)
,
K. Valerius
,
J. van Der Walt
,
C. van Eldik
,
B. van Soelen
,
George Vasileiadis
(2)
,
J. Veh
,
C. Venter
,
A. Viana
,
P. Vincent
(1)
,
J. Vink
,
F. Voisin
,
H. J. Völk
,
T. Vuillaume
,
S. J. Wagner
,
P. Wagner
,
R. M. Wagner
,
M. Weidinger
,
Q. Weitzel
,
R. White
,
A. Wierzcholska
,
P. Willmann
,
A. Wörnlein
,
D. Wouters
,
R. Yang
,
V. Zabalza
,
D. Zaborov
(4)
,
M. Zacharias
,
A. A. Zdziarski
,
A. Zech
,
F. Zefi
,
N. Żywucka
1
LPNHE -
Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
2 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
3 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
4 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
5 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
6 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
7 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
2 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
3 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
4 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
5 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
6 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
7 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
A. Abramowski
- Fonction : Auteur
F. Aharonian
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755280
- ORCID : 0000-0003-1157-3915
F. Ait Benkhali
- Fonction : Auteur
A. G. Akhperjanian
- Fonction : Auteur
E. O. Angüner
- Fonction : Auteur
M. Backes
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760162
- ORCID : 0000-0002-9326-6400
Agnès Balzer
- Fonction : Auteur
Y. Becherini
- Fonction : Auteur
- PersonId : 932592
- ORCID : 0000-0002-2115-2930
- IdRef : 25614138X
J. Becker Tjus
- Fonction : Auteur
D. Berge
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755461
- ORCID : 0000-0002-2918-1824
S. Bernhard
- Fonction : Auteur
K. Bernlöhr
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755488
- ORCID : 0000-0001-8065-3252
E. Birsin
- Fonction : Auteur
R. Blackwell
- Fonction : Auteur
M. Böttcher
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761490
- ORCID : 0000-0002-8434-5692
- IdRef : 160534011
C. Boisson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755462
- ORCID : 0000-0001-5893-1797
P. Bordas
- Fonction : Auteur
J. Bregeon
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741214
- IdHAL : johan-bregeon
- ORCID : 0000-0002-6790-5328
- IdRef : 095856943
F. Brun
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760189
- ORCID : 0000-0003-0770-9007
P. Brun
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755661
- ORCID : 0000-0002-0207-958X
M. Bryan
- Fonction : Auteur
T. Bulik
- Fonction : Auteur
S. Casanova
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755452
- ORCID : 0000-0002-6144-9122
N. Chakraborty
- Fonction : Auteur
A. Chen
- Fonction : Auteur
M. Chrétien
- Fonction : Auteur
S. Colafrancesco
- Fonction : Auteur
G. Cologna
- Fonction : Auteur
J. Conrad
- Fonction : Auteur
Y. Cui
- Fonction : Auteur
I. D. Davids
- Fonction : Auteur
C. Deil
- Fonction : Auteur
P. Dewilt
- Fonction : Auteur
W. Domainko
- Fonction : Auteur
A. Donath
- Fonction : Auteur
- PersonId : 770410
- ORCID : 0000-0003-4568-7005
L. O'C. Drury
- Fonction : Auteur
G. Dubus
- Fonction : Auteur
- PersonId : 746648
- IdHAL : guillaume-dubus
- ORCID : 0000-0002-5130-2514
- IdRef : 164946438
K. Dutson
- Fonction : Auteur
J. Dyks
- Fonction : Auteur
M. Dyrda
- Fonction : Auteur
T. Edwards
- Fonction : Auteur
K. Egberts
- Fonction : Auteur
P. Eger
- Fonction : Auteur
C. Farnier
- Fonction : Auteur
S. Fegan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740343
- IdHAL : stephen-fegan
- ORCID : 0000-0002-9978-2510
- IdRef : 253133149
M. V. Fernandes
- Fonction : Auteur
A. Fiasson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739488
- IdHAL : armand-fiasson
- IdRef : 253127467
A. Förster
- Fonction : Auteur
M. Füssling
- Fonction : Auteur
M. Gajdus
- Fonction : Auteur
G. Giavitto
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761963
- ORCID : 0000-0002-7629-6499
J. F. Glicenstein
- Fonction : Auteur
D. Gottschall
- Fonction : Auteur
A. Goyal
- Fonction : Auteur
M. Grudzińska
- Fonction : Auteur
D. Hadasch
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761675
- ORCID : 0000-0001-8663-6461
S. Häffner
- Fonction : Auteur
J. Hahn
- Fonction : Auteur
J. Hawkes
- Fonction : Auteur
G. Heinzelmann
- Fonction : Auteur
G. Henri
- Fonction : Auteur
G. Hermann
- Fonction : Auteur
O. Hervet
- Fonction : Auteur
A. Hillert
- Fonction : Auteur
J. A. Hinton
- Fonction : Auteur
W. Hofmann
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P. Hofverberg
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C. Hoischen
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- PersonId : 773735
- ORCID : 0000-0001-6661-2278
D. Horns
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- PersonId : 755282
- ORCID : 0000-0003-1945-0119
A. Ivascenko
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C. Jahn
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M. Jamrozy
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- PersonId : 763768
- ORCID : 0000-0002-0870-7778
M. Janiak
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F. Jankowsky
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I. Jung-Richardt
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M. A. Kastendieck
- Fonction : Auteur
K. Katarzyński
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U. Katz
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- PersonId : 755459
- ORCID : 0000-0002-7063-4418
D. Kerszberg
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- PersonId : 773736
- ORCID : 0000-0002-5289-1509
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- PersonId : 1145299
- IdHAL : bruno-khelifi
S. Klepser
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- PersonId : 764119
- ORCID : 0000-0002-8949-4275
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W. Kluźniak
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- PersonId : 755464
- ORCID : 0000-0003-3280-0582
K. Kosack
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- PersonId : 756389
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- IdRef : 26272118X
S. Krakau
- Fonction : Auteur
P. P. Krüger
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- PersonId : 755595
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J. -P. Lenain
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- PersonId : 738386
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T. Lohse
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- PersonId : 755171
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A. Lopatin
- Fonction : Auteur
C. -C. Lu
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R. Lui
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V. Marandon
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- PersonId : 759912
- ORCID : 0000-0001-9077-4058
Alexandre Marcowith
- Fonction : Auteur
- PersonId : 174341
- IdHAL : alexandre-marcowith
- ORCID : 0000-0002-3971-0910
- IdRef : 114473609
R. Marx
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759431
- ORCID : 0000-0002-6557-4924
N. Maxted
- Fonction : Auteur
M. Mayer
- Fonction : Auteur
P. J. Meintjes
- Fonction : Auteur
U. Menzler
- Fonction : Auteur
M. Meyer
- Fonction : Auteur
A. M. W. Mitchell
- Fonction : Auteur
R. Moderski
- Fonction : Auteur
M. Mohamed
- Fonction : Auteur
K. Morå
- Fonction : Auteur
Emmanuel Moulin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 747623
- IdHAL : emmanuel-moulin-iemn
- ORCID : 0000-0002-6204-0409
- IdRef : 166268801
T. Murach
- Fonction : Auteur
- PersonId : 768418
- ORCID : 0000-0003-1128-5008
M. de Naurois
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- PersonId : 755312
- IdHAL : mathieu-de-naurois
- ORCID : 0000-0002-7245-201X
J. Niemiec
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759913
- ORCID : 0000-0001-6036-8569
L. Oakes
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H. Odaka
- Fonction : Auteur
S. Öttl
- Fonction : Auteur
S. Ohm
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- PersonId : 758716
- ORCID : 0000-0002-3474-2243
E. de Oña Wilhelmi
- Fonction : Auteur
B. Opitz
- Fonction : Auteur
M. Ostrowski
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755347
- ORCID : 0000-0002-9199-7031
I. Oya
- Fonction : Auteur
M. Panter
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R. D. Parsons
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M. Paz Arribas
- Fonction : Auteur
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G. Pelletier
- Fonction : Auteur
P. -O. Petrucci
- Fonction : Auteur
B. Peyaud
- Fonction : Auteur
S. Pita
- Fonction : Auteur
H. Poon
- Fonction : Auteur
H. Prokoph
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G. Pühlhofer
- Fonction : Auteur
M. Punch
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742769
- IdHAL : michael-punch
- ORCID : 0000-0002-4710-2165
- IdRef : 15174677X
A. Quirrenbach
- Fonction : Auteur
S. Raab
- Fonction : Auteur
A. Reimer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755465
- ORCID : 0000-0001-8604-7077
O. Reimer
- Fonction : Auteur
Matthieu Renaud
- Fonction : Auteur
- PersonId : 172996
- IdHAL : matthieu-renaud2
- ORCID : 0000-0002-2203-4880
R. de Los Reyes
- Fonction : Auteur
F. Rieger
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759615
- ORCID : 0000-0003-1334-2993
C. Romoli
- Fonction : Auteur
- PersonId : 766942
- ORCID : 0000-0003-2541-4499
G. Rowell
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755359
- ORCID : 0000-0002-9516-1581
B. Rudak
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758717
- ORCID : 0000-0003-0452-3805
C. B. Rulten
- Fonction : Auteur
V. Sahakian
- Fonction : Auteur
D. Salek
- Fonction : Auteur
D. A. Sanchez
- Fonction : Auteur
A. Santangelo
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756060
- ORCID : 0000-0003-4187-9560
M. Sasaki
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755215
- ORCID : 0000-0001-5302-1866
R. Schlickeiser
- Fonction : Auteur
F. Schüssler
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758998
- ORCID : 0000-0003-1500-6571
- IdRef : 248085166
A. Schulz
- Fonction : Auteur
U. Schwanke
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755454
- ORCID : 0000-0002-1229-278X
S. Schwemmer
- Fonction : Auteur
A. S. Seyffert
- Fonction : Auteur
R. Simoni
- Fonction : Auteur
H. Sol
- Fonction : Auteur
F. Spanier
- Fonction : Auteur
G. Spengler
- Fonction : Auteur
F. Spies
- Fonction : Auteur
Ł. Stawarz
- Fonction : Auteur
R. Steenkamp
- Fonction : Auteur
C. Stegmann
- Fonction : Auteur
F. Stinzing
- Fonction : Auteur
K. Stycz
- Fonction : Auteur
I. Sushch
- Fonction : Auteur
A. M. Taylor
- Fonction : Auteur
M. Tluczykont
- Fonction : Auteur
K. Valerius
- Fonction : Auteur
J. van Der Walt
- Fonction : Auteur
C. van Eldik
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756115
- ORCID : 0000-0001-9669-645X
B. van Soelen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 770112
- ORCID : 0000-0003-1873-7855
George Vasileiadis
- Fonction : Auteur
- PersonId : 181412
- IdHAL : georges-vasileiadis
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J. Veh
- Fonction : Auteur
C. Venter
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755527
- ORCID : 0000-0002-2666-4812
A. Viana
- Fonction : Auteur
J. Vink
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756156
- ORCID : 0000-0002-4708-4219
F. Voisin
- Fonction : Auteur
H. J. Völk
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T. Vuillaume
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S. J. Wagner
- Fonction : Auteur
P. Wagner
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R. M. Wagner
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M. Weidinger
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Q. Weitzel
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R. White
- Fonction : Auteur
A. Wierzcholska
- Fonction : Auteur
- PersonId : 763769
- ORCID : 0000-0003-4472-7204
P. Willmann
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A. Wörnlein
- Fonction : Auteur
D. Wouters
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R. Yang
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V. Zabalza
- Fonction : Auteur
M. Zacharias
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756094
- ORCID : 0000-0001-5801-3945
A. A. Zdziarski
- Fonction : Auteur
A. Zech
- Fonction : Auteur
- PersonId : 757468
- ORCID : 0000-0002-4388-5625
F. Zefi
- Fonction : Auteur
N. Żywucka
- Fonction : Auteur
- PersonId : 773737
- ORCID : 0000-0003-2644-6441
Résumé
Re-observations with the H.E.S.S. telescope array of the very-high-energy (VHE) source HESS J1018-589 A coincident with the Fermi-LAT $\gamma$-ray binary 1FGL J1018.6-5856 have resulted in a source detection significance of more than 9$\sigma$, and the detection of variability ($\chi^2$/$\nu$ of 238.3/155) in the emitted $\gamma$-ray flux. This variability confirms the association of HESS J1018-589 A with the high-energy $\gamma$-ray binary detected by Fermi-LAT, and also confirms the point-like source as a new very-high-energy binary system. The spectrum of HESS J1018-589 A is best fit with a power-law function with photon index $\Gamma = 2.20 \pm 0.14_{\rm stat} \pm 0.2_{\rm sys}$. Emission is detected up to ~20 TeV. The mean differential flux level is $(2.9 \pm 0.4)\times10^{-13}$ TeV$^{-1}$ cm$^{-2}$ s$^{-1}$ at 1 TeV, equivalent to ~1% of the flux from the Crab Nebula at the same energy. Variability is clearly detected in the night-by-night lightcurve. When folded on the orbital period of 16.58 days, the rebinned lightcurve peaks in phase with the observed X-ray and high-energy phaseograms. The fit of the H.E.S.S. phaseogram to a constant flux provides evidence of periodicity at the level of 3$\sigma$. The shape of the VHE phaseogram and measured spectrum suggest a low inclination, low eccentricity system with a modest impact from VHE $\gamma$-ray absorption due to pair production ($\tau$ < 1 at 300 GeV).