TY  - JOUR
A1  - Abdalla, Hassan E.
A1  - Aharonian, Felix A.
A1  - Benkhali, F. Ait
A1  - Angüner, Ekrem Oǧuzhan
A1  - Arakawa, M.
A1  - Arcaro, C.
A1  - Armand, C.
A1  - Arrieta, M.
A1  - Backes, M.
A1  - Barnard, M.
A1  - Becherini, Y.
A1  - Tjus, J. Becker
A1  - Berge, D.
A1  - Bernhard, S.
A1  - Bernlohr, K.
A1  - Blackwell, R.
A1  - Bottcher, M.
A1  - Boisson, C.
A1  - Bolmont, J.
A1  - Bonnefoy, S.
A1  - Bordas, Pol
A1  - Bregeon, J.
A1  - Brun, F.
A1  - Brun, P.
A1  - Bryan, M.
A1  - Buechele, M.
A1  - Bulik, T.
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A1  - Caroff, S.
A1  - Carosi, A.
A1  - Casanova, Sabrina
A1  - Cerruti, M.
A1  - Chakraborty, N.
A1  - Chandra, S.
A1  - Chen, A.
A1  - Colafrancesco, S.
A1  - Condon, B.
A1  - Davids, I. D.
A1  - Deil, C.
A1  - Devin, J.
A1  - deWilt, P.
A1  - Dirson, L.
A1  - Djannati-Atai, A.
A1  - Dmytriiev, A.
A1  - Donath, A.
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A1  - Fontaine, G.
A1  - Funk, S.
A1  - Fuessling, M.
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A1  - Glawion, D.
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A1  - Grondin, M-H
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A1  - Jankowsky, D.
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A1  - Maurin, G.
A1  - Meintjes, P. J.
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A1  - Ndiyavala, H.
A1  - Niederwanger, F.
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A1  - Oakes, L.
A1  - Odaka, H.
A1  - Ohm, S.
A1  - Ostrowski, M.
A1  - Oya, I
A1  - Padovani, M.
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A1  - Parsons, R. D.
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A1  - Petrucci, P-O
A1  - Peyaud, B.
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A1  - Prokoph, H.
A1  - Puehlhofer, G.
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A1  - Quirrenbach, A.
A1  - Raab, S.
A1  - Rauth, R.
A1  - Reimer, A.
A1  - Reimer, O.
A1  - Renaud, M.
A1  - Rieger, F.
A1  - Rinchiuso, L.
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A1  - Rowell, G.
A1  - Rudak, B.
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A1  - Saito, S.
A1  - Sanchez, D. A.
A1  - Santangelo, A.
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A1  - Schlickeiser, R.
A1  - Schussler, F.
A1  - Schulz, A.
A1  - Schwanke, U.
A1  - Schwemmer, S.
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A1  - Terrier, R.
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A1  - van Rensburg, C.
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A1  - Venter, C.
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T1  - First ground-based measurement of sub-20 GeV to 100 GeV gamma-Rays from the Vela pulsar with HESS II
JF  - Astronomy and astrophysics : an international weekly journal
N2  - Aims. We report on the measurement and investigation of pulsed high-energy y-ray emission from the Vela pulsar, PSR B0833-45, based on observations with the largest telescope of H.E.S.S., CT5, in monoscopic mode, and on data obtained with the Fermi-LAT. Methods. Data from 40.3 h of observations carried out with the H.E.S.S. II array from 2013 to 2015 have been used. A dedicated very low-threshold event reconstruction and analysis pipeline was developed to achieve the lowest possible energy threshold. Eight years of Fermi-LAT data were analysed and also used as reference to validate the CT5 telescope response model and analysis methods. Results. A pulsed gamma-ray signal at a significance level of more than 15 sigma is detected from the P2 peak of the Vela pulsar light curve. Of a total of 15 835 events, more than 6000 lie at an energy below 20 GeV, implying a significant overlap between H.E.S.S. II-CT5 and the Fermi-LAT. While the investigation of the pulsar light curve with the LAT confirms characteristics previously known up to 20 GeV in the tens of GeV energy range, CT5 data show a change in the pulse morphology of P2, i.e. an extreme sharpening of its trailing edge, together with the possible onset of a new component at 3.4 sigma significance level. Assuming a power-law model for the P2 spectrum, an excellent agreement is found for the photon indices (Gamma similar or equal to 4.1) obtained with the two telescopes above 10 GeV and an upper bound of 8% is derived on the relative offset between their energy scales. Using data from both instruments, it is shown however that the spectrum of P2 in the 10-100 GeV has a pronounced curvature; this is a confirmation of the sub-exponential cut-off form found at lower energies with the LAT. This is further supported by weak evidence of an emission above 100 GeV obtained with CT5. In contrast, converging indications are found from both CT5 and LAT data for the emergence of a hard component above 50 GeV in the leading wing (LW2) of P2, which possibly extends beyond 100 GeV. Conclusions. The detection demonstrates the performance and understanding of CT5 from 100 GeV down to the sub-20 GeV domain, i.e. unprecedented low energy for ground-based gamma-ray astronomy. The extreme sharpening of the trailing edge of the P2 peak found in the H.E.S.S. II light curve of the Vela pulsar and the possible extension beyond 100 GeV of at least one of its features, LW2, provide further constraints to models of gamma-Ray emission from pulsars.
KW  - gamma rays: stars
KW  - pulsars: individual: PSR B0833-45
KW  - radiation mechanisms: non-thermal
Y1  - 2018
U6  - https://doi.org/10.1051/0004-6361/201732153
SN  - 1432-0746
VL  - 620
PB  - EDP Sciences
CY  - Les Ulis
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Abdalla, Hassan E.
A1  - Aharonian, Felix A.
A1  - Benkhali, F. Ait
A1  - Angüner, Ekrem Oǧuzhan
A1  - Arakawa, M.
A1  - Arcaro, C.
A1  - Armand, C.
A1  - Backes, M.
A1  - Barnard, M.
A1  - Becherini, Y.
A1  - Berge, D.
A1  - Bernloehr, K.
A1  - Blackwell, R.
A1  - Bottcher, M.
A1  - Boisson, C.
A1  - Bolmont, J.
A1  - Bonnefoy, S.
A1  - Bregeon, J.
A1  - Brun, F.
A1  - Brun, P.
A1  - Bryan, M.
A1  - Buechele, M.
A1  - Bulik, T.
A1  - Bylund, T.
A1  - Capasso, M.
A1  - Caroff, S.
A1  - Carosi, A.
A1  - Casanova, Sabrina
A1  - Cerruti, M.
A1  - Chakraborty, N.
A1  - Chand, T.
A1  - Chandra, S.
A1  - Chaves, R. C. G.
A1  - Chen, A.
A1  - Colafrancesco, S.
A1  - Condon, B.
A1  - Davids, I. D.
A1  - Deil, C.
A1  - Devin, J.
A1  - deWilt, P.
A1  - Dirson, L.
A1  - Djannati-Atai, A.
A1  - Dmytriiev, A.
A1  - Donath, A.
A1  - Doroshenko, V
A1  - Dyks, J.
A1  - Egberts, Kathrin
A1  - Emery, G.
A1  - Ernenwein, J-P
A1  - Eschbach, S.
A1  - Feijen, K.
A1  - Fegan, S.
A1  - Fiasson, A.
A1  - Fontaine, G.
A1  - Funk, S.
A1  - Fuessling, M.
A1  - Gabici, S.
A1  - Gallant, Y. A.
A1  - Gate, F.
A1  - Giavitto, G.
A1  - Glawion, D.
A1  - Glicenstein, J. F.
A1  - Gottschall, D.
A1  - Grondin, M-H
A1  - Hahn, J.
A1  - Haupt, M.
A1  - Heinzelmann, G.
A1  - Henri, G.
A1  - Hermann, G.
A1  - Hinton, James Anthony
A1  - Hofmann, W.
A1  - Hoischen, Clemens
A1  - Holch, Tim Lukas
A1  - Holler, M.
A1  - Horns, D.
A1  - Huber, D.
A1  - Iwasaki, H.
A1  - Jacholkowska, A.
A1  - Jamrozy, M.
A1  - Jankowsky, D.
A1  - Jankowsky, F.
A1  - Jouvin, L.
A1  - Jung-Richardt, I
A1  - Kastendieck, M. A.
A1  - Katarzynski, K.
A1  - Katsuragawa, M.
A1  - Katz, U.
A1  - Khangulyan, D.
A1  - Khelifi, B.
A1  - King, J.
A1  - Klepser, S.
A1  - Kluzniak, W.
A1  - Komin, Nu
A1  - Kosack, K.
A1  - Kostunin, D.
A1  - Kraus, M.
A1  - Lamanna, G.
A1  - Lau, J.
A1  - Lemiere, A.
A1  - Lemoine-Goumard, M.
A1  - Lenain, J-P
A1  - Leser, Eva
A1  - Lohse, T.
A1  - Lopez-Coto, R.
A1  - Lypova, I
A1  - Malyshev, D.
A1  - Marandon, V
A1  - Marcowith, A.
A1  - Mariaud, C.
A1  - Marti-Devesa, G.
A1  - Marx, R.
A1  - Maurin, G.
A1  - Maxted, N.
A1  - Meintjes, P. J.
A1  - Mitchell, A. M. W.
A1  - Moderski, R.
A1  - Mohamed, M.
A1  - Mohrmann, L.
A1  - Moore, C.
A1  - Moulin, E.
A1  - Murach, T.
A1  - Nakashima, S.
A1  - de Naurois, M.
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A1  - Niemiec, J.
A1  - Oakes, L.
A1  - Odaka, H.
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A1  - Oya, I
A1  - Panter, M.
A1  - Parsons, R. D.
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A1  - van Eldik, C.
A1  - van Rensburg, C.
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A1  - Vasileiadis, G.
A1  - Veh, J.
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A1  - Vink, J.
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T1  - H.E.S.S. and Suzaku observations of the Vela X pulsar wind nebula
JF  - Astronomy and astrophysics : an international weekly journal
N2  - Context. Pulsar wind nebulae (PWNe) represent the most prominent population of Galactic very-high-energy gamma-ray sources and are thought to be an efficient source of leptonic cosmic rays. Vela X is a nearby middle-aged PWN, which shows bright X-ray and TeV gamma-ray emission towards an elongated structure called the cocoon. Aims. Since TeV emission is likely inverse-Compton emission of electrons, predominantly from interactions with the cosmic microwave background, while X-ray emission is synchrotron radiation of the same electrons, we aim to derive the properties of the relativistic particles and of magnetic fields with minimal modelling. Methods. We used data from the Suzaku XIS to derive the spectra from three compact regions in Vela X covering distances from 0.3 to 4 pc from the pulsar along the cocoon. We obtained gamma-ray spectra of the same regions from H.E.S.S. observations and fitted a radiative model to the multi-wavelength spectra. Results. The TeV electron spectra and magnetic field strengths are consistent within the uncertainties for the three regions, with energy densities of the order 10(-12) erg cm(-3). The data indicate the presence of a cutoff in the electron spectrum at energies of similar to 100 TeV and a magnetic field strength of similar to 6 mu G. Constraints on the presence of turbulent magnetic fields are weak. Conclusions. The pressure of TeV electrons and magnetic fields in the cocoon is dynamically negligible, requiring the presence of another dominant pressure component to balance the pulsar wind at the termination shock. Sub-TeV electrons cannot completely account for the missing pressure, which may be provided either by relativistic ions or from mixing of the ejecta with the pulsar wind. The electron spectra are consistent with expectations from transport scenarios dominated either by advection via the reverse shock or by diffusion, but for the latter the role of radiative losses near the termination shock needs to be further investigated in the light of the measured cutoff energies. Constraints on turbulent magnetic fields and the shape of the electron cutoff can be improved by spectral measurements in the energy range greater than or similar to 10 keV.
KW  - stars: winds, outflows
KW  - gamma rays: stars
KW  - radiation mechanisms: non-thermal
KW  - acceleration of particles
KW  - pulsars: individual: PSR B0833-45
Y1  - 2019
U6  - https://doi.org/10.1051/0004-6361/201935458
SN  - 1432-0746
VL  - 627
PB  - EDP Sciences
CY  - Les Ulis
ER  -