Unveiling extended gamma-ray emission around HESS J1813-178
F Aharonian
,
F. Ait Benkhali
,
J Aschersleben
,
H Ashkar
(1)
,
M Backes
,
A Baktash
,
V. Barbosa Martins
,
J Barnard
,
R Batzofin
,
Y Becherini
(2)
,
D Berge
,
K Bernlöhr
,
B Bi
,
M Böttcher
,
C Boisson
(3)
,
J Bolmont
(4)
,
M de Bony de Lavergne
(5)
,
J Borowska
,
M Bouyahiaoui
,
M Breuhaus
,
R Brose
,
F Brun
(5)
,
B Bruno
,
T Bulik
,
C Burger-Scheidlin
,
S Caroff
(6)
,
S Casanova
,
R Cecil
,
J Celic
,
M Cerruti
(2)
,
P Chambery
(7)
,
T Chand
,
A Chen
,
J Chibueze
,
O Chibueze
,
G Cotter
,
J. Damascene Mbarubucyeye
,
A Djannati-Ataï
(2)
,
A Dmytriiev
,
V Doroshenko
,
S Einecke
,
J.-P Ernenwein
(8)
,
K Feijen
(2)
,
M Filipovic
,
G Fontaine
(1)
,
M Füßling
,
S Funk
,
S Gabici
(2)
,
Y.A Gallant
(9)
,
S Ghafourizadeh
,
G Giavitto
,
D Glawion
,
J.F Glicenstein
(5)
,
P Goswami
(2)
,
G Grolleron
(4)
,
M.-H Grondin
(7)
,
J.A Hinton
,
W Hofmann
,
T.L Holch
,
M Holler
,
M Jamrozy
,
F Jankowsky
,
V Joshi
,
I Jung-Richardt
,
K Katarzynski
,
R Khatoon
,
B Khélifi
(2)
,
S Klepser
,
W Kluzniak
,
Nu Komin
,
K Kosack
(5)
,
D Kostunin
,
A Kundu
,
R.G Lang
,
S Le Stum
(8)
,
F Leitl
,
A Lemière
(2)
,
M Lemoine-Goumard
(7)
,
J.-P Lenain
(4)
,
F Leuschner
,
J Mackey
,
D Malyshev
,
D Malyshev
,
V Marandon
(5)
,
P Marinos
,
G Martí-Devesa
,
R Marx
,
A Mehta
,
A Mitchell
,
R Moderski
,
L Mohrmann
,
A Montanari
,
E Moulin
(5)
,
T Murach
,
M de Naurois
(1)
,
J Niemiec
,
A. Priyana Noel
,
P O'Brien
,
S Ohm
,
L Olivera-Nieto
,
E de Ona Wilhelmi
,
M Ostrowski
,
S Panny
,
M Panter
,
R.D Parsons
,
D.A Prokhorov
,
G Pühlhofer
,
M Punch
(2)
,
A Quirrenbach
,
M Regeard
(2)
,
P Reichherzer
(5)
,
A Reimer
,
O Reimer
,
H Ren
,
M Renaud
(9)
,
B Reville
,
F Rieger
,
G Roellinghoff
,
B Rudak
,
V Sahakian
,
H Salzmann
,
M Sasaki
,
F Schüssler
(5)
,
H.M Schutte
,
J.N.S Shapopi
,
A Specovius
,
S Spencer
,
R Steenkamp
,
S Steinmassl
,
C Steppa
,
I Sushch
,
H Suzuki
,
T Takahashi
,
T Tanaka
,
R Terrier
(2)
,
M Tluczykont
,
N Tsuji
,
T Unbehaun
,
C van Eldik
,
M Vecchi
,
J Veh
,
C Venter
,
J Vink
,
T Wach
,
S.J Wagner
,
A Wierzcholska
,
M Zacharias
,
D Zargaryan
,
A.A Zdziarski
,
S Zouari
(2)
,
N Zywucka
1
LLR -
Laboratoire Leprince-Ringuet
2 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
3 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
4 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
5 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
6 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
7 LP2I - Bordeaux - Laboratoire de Physique des Deux Infinis Bordeaux
8 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
9 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
2 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
3 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
4 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
5 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
6 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
7 LP2I - Bordeaux - Laboratoire de Physique des Deux Infinis Bordeaux
8 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
9 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
F Aharonian
- Fonction : Auteur
F. Ait Benkhali
- Fonction : Auteur
J Aschersleben
- Fonction : Auteur
M Backes
- Fonction : Auteur
A Baktash
- Fonction : Auteur
V. Barbosa Martins
- Fonction : Auteur
J Barnard
- Fonction : Auteur
R Batzofin
- Fonction : Auteur
Y Becherini
- Fonction : Auteur
- PersonId : 932592
- ORCID : 0000-0002-2115-2930
- IdRef : 25614138X
D Berge
- Fonction : Auteur
K Bernlöhr
- Fonction : Auteur
B Bi
- Fonction : Auteur
M Böttcher
- Fonction : Auteur
J Borowska
- Fonction : Auteur
M Bouyahiaoui
- Fonction : Auteur
M Breuhaus
- Fonction : Auteur
R Brose
- Fonction : Auteur
B Bruno
- Fonction : Auteur
T Bulik
- Fonction : Auteur
C Burger-Scheidlin
- Fonction : Auteur
S Casanova
- Fonction : Auteur
R Cecil
- Fonction : Auteur
J Celic
- Fonction : Auteur
T Chand
- Fonction : Auteur
A Chen
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J Chibueze
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O Chibueze
- Fonction : Auteur
G Cotter
- Fonction : Auteur
J. Damascene Mbarubucyeye
- Fonction : Auteur
A Dmytriiev
- Fonction : Auteur
V Doroshenko
- Fonction : Auteur
S Einecke
- Fonction : Auteur
M Filipovic
- Fonction : Auteur
M Füßling
- Fonction : Auteur
S Funk
- Fonction : Auteur
S Ghafourizadeh
- Fonction : Auteur
G Giavitto
- Fonction : Auteur
D Glawion
- Fonction : Auteur
G Grolleron
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1479965
- ORCID : 0009-0003-0209-0441
- IdRef : 282204199
J.A Hinton
- Fonction : Auteur
W Hofmann
- Fonction : Auteur
T.L Holch
- Fonction : Auteur
M Holler
- Fonction : Auteur
M Jamrozy
- Fonction : Auteur
F Jankowsky
- Fonction : Auteur
V Joshi
- Fonction : Auteur
I Jung-Richardt
- Fonction : Auteur
K Katarzynski
- Fonction : Auteur
R Khatoon
- Fonction : Auteur
S Klepser
- Fonction : Auteur
W Kluzniak
- Fonction : Auteur
Nu Komin
- Fonction : Auteur
D Kostunin
- Fonction : Auteur
A Kundu
- Fonction : Auteur
R.G Lang
- Fonction : Auteur
F Leitl
- Fonction : Auteur
F Leuschner
- Fonction : Auteur
J Mackey
- Fonction : Auteur
D Malyshev
- Fonction : Auteur
D Malyshev
- Fonction : Auteur
P Marinos
- Fonction : Auteur
G Martí-Devesa
- Fonction : Auteur
R Marx
- Fonction : Auteur
A Mehta
- Fonction : Auteur
A Mitchell
- Fonction : Auteur
R Moderski
- Fonction : Auteur
L Mohrmann
- Fonction : Auteur
A Montanari
- Fonction : Auteur
T Murach
- Fonction : Auteur
J Niemiec
- Fonction : Auteur
A. Priyana Noel
- Fonction : Auteur
P O'Brien
- Fonction : Auteur
S Ohm
- Fonction : Auteur
L Olivera-Nieto
- Fonction : Auteur
E de Ona Wilhelmi
- Fonction : Auteur
M Ostrowski
- Fonction : Auteur
S Panny
- Fonction : Auteur
M Panter
- Fonction : Auteur
R.D Parsons
- Fonction : Auteur
D.A Prokhorov
- Fonction : Auteur
G Pühlhofer
- Fonction : Auteur
A Quirrenbach
- Fonction : Auteur
A Reimer
- Fonction : Auteur
O Reimer
- Fonction : Auteur
H Ren
- Fonction : Auteur
M Renaud
- Fonction : Auteur
- PersonId : 172996
- IdHAL : matthieu-renaud2
- ORCID : 0000-0002-2203-4880
B Reville
- Fonction : Auteur
F Rieger
- Fonction : Auteur
G Roellinghoff
- Fonction : Auteur
B Rudak
- Fonction : Auteur
V Sahakian
- Fonction : Auteur
H Salzmann
- Fonction : Auteur
M Sasaki
- Fonction : Auteur
H.M Schutte
- Fonction : Auteur
J.N.S Shapopi
- Fonction : Auteur
A Specovius
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S Spencer
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R Steenkamp
- Fonction : Auteur
S Steinmassl
- Fonction : Auteur
C Steppa
- Fonction : Auteur
I Sushch
- Fonction : Auteur
H Suzuki
- Fonction : Auteur
T Takahashi
- Fonction : Auteur
T Tanaka
- Fonction : Auteur
M Tluczykont
- Fonction : Auteur
N Tsuji
- Fonction : Auteur
T Unbehaun
- Fonction : Auteur
C van Eldik
- Fonction : Auteur
M Vecchi
- Fonction : Auteur
J Veh
- Fonction : Auteur
C Venter
- Fonction : Auteur
J Vink
- Fonction : Auteur
T Wach
- Fonction : Auteur
S.J Wagner
- Fonction : Auteur
A Wierzcholska
- Fonction : Auteur
M Zacharias
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D Zargaryan
- Fonction : Auteur
A.A Zdziarski
- Fonction : Auteur
N Zywucka
- Fonction : Auteur
Résumé
HESS J1813$-$178 is a very-high-energy $\gamma$-ray source spatially coincident with the young and energetic pulsar PSR J1813$-$1749 and thought to be associated with its pulsar wind nebula (PWN). Recently, evidence for extended high-energy emission in the vicinity of the pulsar has been revealed in the Fermi Large Area Telescope (LAT) data. This motivates revisiting the HESS J1813$-$178 region, taking advantage of improved analysis methods and an extended data set. Using data taken by the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) experiment and the Fermi-LAT, we aim to describe the $\gamma$-ray emission in the region with a consistent model, to provide insights into its origin. We performed a likelihood-based analysis on 32 hours of H.E.S.S. data and 12 years of Fermi-LAT data and fit a spectro-morphological model to the combined datasets. These results allowed us to develop a physical model for the origin of the observed $\gamma$-ray emission in the region. In addition to the compact very-high-energy $\gamma$-ray emission centered on the pulsar, we find a significant yet previously undetected component along the Galactic plane. With Fermi-LAT data, we confirm extended high-energy emission consistent with the position and elongation of the extended emission observed with H.E.S.S. These results establish a consistent description of the emission in the region from GeV energies to several tens of TeV. This study suggests that HESS J1813$-$178 is associated with a $\gamma$-ray PWN powered by PSR J1813$-$1749. A possible origin of the extended emission component is inverse Compton emission from electrons and positrons that have escaped the confines of the pulsar and form a halo around the PWN.
Domaines
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