First Detection of Polarization in X-Rays for PSR B0540-69 and Its Nebula - INSU - Institut national des sciences de l'Univers Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue The Astrophysical Journal Année : 2024

First Detection of Polarization in X-Rays for PSR B0540-69 and Its Nebula

Fei Xie , Josephine Wong , Fabio La Monaca , Roger W. Romani , Jeremy Heyl , Philip Kaaret , Alessandro Di Marco , Niccolò Bucciantini , Kuan Liu , Chi-Yung Ng , Niccolò Di Lalla , Martin C. Weisskopf , Enrico Costa , Paolo Soffitta , Fabio Muleri , Matteo Bachetti , Maura Pilia , John Rankin , Sergio Fabiani , Iván Agudo , Lucio A. Antonelli , Luca Baldini , Wayne H. Baumgartner , Ronaldo Bellazzini , Stefano Bianchi , Stephen D. Bongiorno , Raffaella Bonino , Alessandro Brez , Fiamma Capitanio , Simone Castellano , Elisabetta Cavazzuti , Chien-Ting Chen , Stefano Ciprini , Alessandra de Rosa , Ettore del Monte , Laura Di Gesu , Immacolata Donnarumma , Victor Doroshenko , Michal Dovčiak , Steven R. Ehlert , Teruaki Enoto , Yuri Evangelista , Riccardo Ferrazzoli , Javier A. Garcia , Shuichi Gunji , Kiyoshi Hayashida , Wataru Iwakiri , Svetlana G. Jorstad , Vladimir Karas , Fabian Kislat , Takao Kitaguchi , Jeffery J. Kolodziejczak , Henric Krawczynski , Luca Latronico , Ioannis Liodakis , Simone Maldera , Alberto Manfreda , Frédéric Marin (1) , Andrea Marinucci , Alan P. Marscher , Herman L. Marshall , Francesco Massaro , Giorgio Matt , Ikuyuki Mitsuishi , Tsunefumi Mizuno , Michela Negro , Stephen L. O'Dell , Nicola Omodei , Chiara Oppedisano , Alessandro Papitto , George G. Pavlov , Abel L. Peirson , Matteo Perri , Melissa Pesce-Rollins , Pierre-Olivier Petrucci (2) , Andrea Possenti , Juri Poutanen , Simonetta Puccetti , Brian D. Ramsey , Ajay Ratheesh , Oliver J. Roberts , Carmelo Sgrò , Patrick Slane , Gloria Spandre , Douglas A. Swartz , Toru Tamagawa , Fabrizio Tavecchio , Roberto Taverna , Yuzuru Tawara , Allyn F. Tennant , Nicholas E. Thomas , Francesco Tombesi , Alessio Trois , Sergey S. Tsygankov , Roberto Turolla , Jacco Vink , Kinwah Wu , Silvia Zane , Zorawar Wadiasingh , Wynn C. G. Ho , Alice K. Harding , Keith C. Gendreau , Zaven Arzoumanian
Fei Xie
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Josephine Wong
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Fabio La Monaca
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Roger W. Romani
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Jeremy Heyl
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Philip Kaaret
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Alessandro Di Marco
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Niccolò Bucciantini
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Kuan Liu
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Chi-Yung Ng
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Niccolò Di Lalla
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Martin C. Weisskopf
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Enrico Costa
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Paolo Soffitta
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Fabio Muleri
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Matteo Bachetti
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Maura Pilia
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Riccardo Ferrazzoli
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Wynn C. G. Ho
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Alice K. Harding
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Keith C. Gendreau
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Zaven Arzoumanian
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Résumé

We report on X-ray polarization measurements of the extragalactic Crab-like PSR B0540-69 and its Pulsar Wind Nebula (PWN) in the Large Magellanic Cloud, using a ∼850 ks Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) exposure. The PWN is unresolved by IXPE. No statistically significant polarization is detected for the image-averaged data, giving a 99% confidence polarization upper limit (MDP99) of 5.3% in the 2–8 keV energy range. However, a phase-resolved analysis detects polarization for both the nebula and pulsar in the 4–6 keV energy range. For the PWN defined as the off-pulse phases, the polarization degree (PD) of (24.5 ± 5.3)% and polarization angle (PA) of (78.1 ± 6.2)° is detected at 4.6σ significance level, consistent with the PA observed in the optical band. In a single on-pulse window, a hint of polarization is measured at 3.8σ with PD of (50.0 ± 13.1)% and PA of (6.2 ± 7.4)°. A "simultaneous" PSR/PWN analysis finds two bins at the edges of the pulse exceeding 3σ PD significance, with PD of (68 ± 20)% and (62 ± 20)%; intervening bins at 2–3σ significance have lower PD, hinting at additional polarization structure.

Dates et versions

insu-04466042 , version 1 (19-02-2024)

Identifiants

Citer

Fei Xie, Josephine Wong, Fabio La Monaca, Roger W. Romani, Jeremy Heyl, et al.. First Detection of Polarization in X-Rays for PSR B0540-69 and Its Nebula. The Astrophysical Journal, 2024, 962, ⟨10.3847/1538-4357/ad17ba⟩. ⟨insu-04466042⟩
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