X-Ray Polarization Detection of Cassiopeia A with IXPE
Jacco Vink
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Dmitry Prokhorov
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Riccardo Ferrazzoli
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Patrick Slane
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Ping Zhou
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Kazunori Asakura
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Luca Baldini
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Niccoló Bucciantini
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Enrico Costa
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Alessandro Di Marco
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Jeremy Heyl
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Frédéric Marin
(1)
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Tsunefumi Mizuno
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C. -Y. Ng
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Melissa Pesce-Rollins
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Brian D. Ramsey
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John Rankin
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Ajay Ratheesh
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Carmelo Sgró
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Paolo Soffitta
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Douglas A. Swartz
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Toru Tamagawa
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Martin C. Weisskopf
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Yi-Jung Yang
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Ronaldo Bellazzini
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Raffaella Bonino
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Elisabetta Cavazzuti
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Luigi Costamante
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Niccoló Di Lalla
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Luca Latronico
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Simone Maldera
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Alberto Manfreda
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Francesco Massaro
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Ikuyuki Mitsuishi
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Nicola Omodei
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Chiara Oppedisano
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Silvia Zane
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Ivan Agudo
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Lucio A. Antonelli
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Matteo Bachetti
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Wayne H. Baumgartner
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Stefano Bianchi
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Stephen D. Bongiorno
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Alessandro Brez
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Fiamma Capitanio
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Simone Castellano
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Stefano Ciprini
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Alessandra De Rosa
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Ettore del Monte
,
Laura Di Gesu
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Immacolata Donnarumma
,
Victor Doroshenko
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Michal Dovčiak
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Steven R. Ehlert
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Teruaki Enoto
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Yuri Evangelista
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Sergio Fabiani
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Javier A. Garcia
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Shuichi Gunji
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Kiyoshi Hayashida
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Wataru Iwakiri
,
Svetlana G. Jorstad
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Vladimir Karas
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Takao Kitaguchi
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Jeffery J. Kolodziejczak
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Henric Krawczynski
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Fabio La Monaca
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Ioannis Liodakis
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Andrea Marinucci
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Alan P. Marscher
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Herman L. Marshall
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Giorgio Matt
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Fabio Muleri
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Stephen L. O'Dell
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Alessandro Papitto
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George G. Pavlov
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Abel L. Peirson
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Matteo Perri
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Maura Pilia
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Andrea Possenti
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Juri Poutanen
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Simonetta Puccetti
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Roger W. Romani
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Gloria Spandre
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Fabrizio Tavecchio
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Roberto Taverna
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Yuzuru Tawara
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Allyn F. Tennant
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Nicolas E. Thomas
,
Francesco Tombesi
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Alessio Trois
,
Sergey Tsygankov
,
Roberto Turolla
,
Kinwah Wu
,
Fei Xie
Jacco Vink
- Fonction : Auteur
Dmitry Prokhorov
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Riccardo Ferrazzoli
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Patrick Slane
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Ping Zhou
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Kazunori Asakura
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Niccoló Bucciantini
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Alessandro Di Marco
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Tsunefumi Mizuno
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Melissa Pesce-Rollins
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John Rankin
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Ajay Ratheesh
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Alessio Trois
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Roberto Turolla
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Kinwah Wu
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Fei Xie
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Résumé
We report on a ~5σ detection of polarized 3-6 keV X-ray emission from the supernova remnant Cassiopeia A (Cas A) with the Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE). The overall polarization degree of 1.8% ± 0.3% is detected by summing over a large region, assuming circular symmetry for the polarization vectors. The measurements imply an average polarization degree for the synchrotron component of ~2.5%, and close to 5% for the X-ray synchrotron-dominated forward shock region. These numbers are based on an assessment of the thermal and nonthermal radiation contributions, for which we used a detailed spatial-spectral model based on Chandra X-ray data. A pixel-by-pixel search for polarization provides a few tentative detections from discrete regions at the ~ 3σ confidence level. Given the number of pixels, the significance is insufficient to claim a detection for individual pixels, but implies considerable turbulence on scales smaller than the angular resolution. Cas A's X-ray continuum emission is dominated by synchrotron radiation from regions within ≲1017 cm of the forward and reverse shocks. We find that (i) the measured polarization angle corresponds to a radially oriented magnetic field, similar to what has been inferred from radio observations; (ii) the X-ray polarization degree is lower than in the radio band (~5%). Since shock compression should impose a tangential magnetic-field structure, the IXPE results imply that magnetic fields are reoriented within ~1017 cm of the shock. If the magnetic-field alignment is due to locally enhanced acceleration near quasi-parallel shocks, the preferred X-ray polarization angle suggests a size of 3 × 1016 cm for cells with radial magnetic fields.
Origine | Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte |
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