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T1  - Periastron Observations of TeV Gamma-Ray Emission from a Binary System with a 50-year Period
JF  - The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics ; Part 2, Letters
N2  - We report on observations of the pulsar/Be star binary system PSR J2032+4127/MT91 213 in the energy range between 100 GeV and 20 TeV with the Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array and Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov telescope arrays. The binary orbit has a period of approximately 50 years, with the most recent periastron occurring on 2017 November 13. Our observations span from 18 months prior to periastron to one month after. A new point-like gamma-ray source is detected, coincident with the location of PSR J2032+4127/MT91 213. The gamma-ray light curve and spectrum are well characterized over the periastron passage. The flux is variable over at least an order of magnitude, peaking at periastron, thus providing a firm association of the TeV source with the pulsar/Be star system. Observations prior to periastron show a cutoff in the spectrum at an energy around 0.5 TeV. This result adds a new member to the small population of known TeV binaries, and it identifies only the second source of this class in which the nature and properties of the compact object are firmly established. We compare the gamma-ray results with the light curve measured with the X-ray Telescope on board the Neil Gehrels Swift Observatory and with the predictions of recent theoretical models of the system. We conclude that significant revision of the models is required to explain the details of the emission that we have observed, and we discuss the relationship between the binary system and the overlapping steady extended source, TeV J2032+4130.
KW  - gamma rays: general
KW  - pulsars: individual (PSR J2032+4127, VER J2032+414, MAGIC J2032+4127)
KW  - stars: individual (MT91 213)
KW  - X-rays: binaries
Y1  - 2018
U6  - https://doi.org/10.3847/2041-8213/aae70e
SN  - 2041-8205
SN  - 2041-8213
VL  - 867
IS  - 1
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
ER  - 
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A1  - Yamamoto, T.
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A1  - Yanagita, S.
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A1  - Ziegler, A.
A1  - Zorn, J.
T1  - Prospects for Cherenkov Telescope Array Observations of the Young Supernova Remnant RX J1713.7-3946
JF  - The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics
N2  - We perform simulations for future Cherenkov Telescope Array (CTA) observations of RX J1713.7-3946, a young supernova remnant (SNR) and one of the brightest sources ever discovered in very high energy (VHE) gamma rays. Special attention is paid to exploring possible spatial (anti) correlations of gamma rays with emission at other wavelengths, in particular X-rays and CO/H I emission. We present a series of simulated images of RX J1713.7-3946 for CTA based on a set of observationally motivated models for the gamma-ray emission. In these models, VHE gamma rays produced by high-energy electrons are assumed to trace the nonthermal X-ray emission observed by XMM-Newton, whereas those originating from relativistic protons delineate the local gas distributions. The local atomic and molecular gas distributions are deduced by the NANTEN team from CO and H I observations. Our primary goal is to show how one can distinguish the emission mechanism(s) of the gamma rays (i.e., hadronic versus leptonic, or a mixture of the two) through information provided by their spatial distribution, spectra, and time variation. This work is the first attempt to quantitatively evaluate the capabilities of CTA to achieve various proposed scientific goals by observing this important cosmic particle accelerator.
KW  - cosmic rays
KW  - gamma rays: ISM
KW  - ISM: individual objects (RX J1713.7-3946, G347.3-0.5)
Y1  - 2017
U6  - https://doi.org/10.3847/1538-4357/aa6d67
SN  - 0004-637X
SN  - 1538-4357
VL  - 840
IS  - 2
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
ER  -