First Detection of X-Ray Polarization from the Accreting Neutron Star 4U 1820-303
Alessandro Di Marco
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Fabio La Monaca
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Juri Poutanen
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Thomas D. Russell
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Enrico Costa
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Philip Kaaret
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Niccolò Bucciantini
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Simone Castellano
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Elisabetta Cavazzuti
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Chien-Ting Chen
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Alessandra de Rosa
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Ettore del Monte
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Laura Di Gesu
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Niccolò Di Lalla
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Immacolata Donnarumma
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Victor Doroshenko
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Steven R. Ehlert
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Teruaki Enoto
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Yuri Evangelista
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Riccardo Ferrazzoli
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Javier A. Garcia
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Shuichi Gunji
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Kiyoshi Hayashida
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Jeremy Heyl
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Wataru Iwakiri
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Svetlana G. Jorstad
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Vladimir Karas
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Fabian Kislat
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Takao Kitaguchi
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Jeffery J. Kolodziejczak
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Luca Latronico
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Ioannis Liodakis
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(1)
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Francesco Massaro
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Chiara Oppedisano
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Toru Tamagawa
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Fabrizio Tavecchio
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Roberto Taverna
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Yuzuru Tawara
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Nicholas E. Thomas
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Résumé
This paper reports the first detection of polarization in the X-rays for atoll-source 4U 1820-303, obtained with the Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) at 99.999% confidence level (CL). Simultaneous polarimetric measurements were also performed in the radio with the Australia Telescope Compact Array. The IXPE observations of 4U 1820-303 were coordinated with Swift X-ray Telescope, Neutron Star Interior Composition Explorer, and Nuclear Spectroscopic Telescope Array aiming to obtain an accurate X-ray spectral model covering a broad energy interval. The source shows a significant polarization above 4 keV, with a polarization degree of 2.0% ± 0.5% and a polarization angle of -55° ± 7° in the 4-7 keV energy range, and a polarization degree of 10% ± 2% and a polarization angle of -67° ± 7° in the 7-8 keV energy bin. This polarization also shows a clear energy trend with polarization degree increasing with energy and a hint for a position-angle change of ≃90° at 96% CL around 4 keV. The spectro-polarimetric fit indicates that the accretion disk is polarized orthogonally to the hard spectral component, which is presumably produced in the boundary/spreading layer. We do not detect linear polarization from the radio counterpart, with a 3σ upper limit of 50% at 7.25 GHz.
| Origine | Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte |
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