Ultra-high-energy $γ$-ray emission associated with the tail of a bow-shock pulsar wind nebula
Fuente:
arXiv
Guardado en:
| Autores principales: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
|---|---|
| Formato: | Preprint |
| Publicado: |
2025
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | |
| Etiquetas: |
Agregar Etiqueta
Sin Etiquetas, Sea el primero en etiquetar este registro!
|
| _version_ | 1866929728505511936 |
|---|---|
| author | Cao, Zhen Aharonian, F. Bai, Y. X. Bao, Y. W. Bastieri, D. Bi, X. J. Bi, Y. J. Bian, W. Bukevich, A. V. Cai, C. M. Cao, W. Y. Cao, Zhe Chang, J. Chang, J. F. Chen, A. M. Chen, E. S. Chen, H. X. Chen, Liang Chen, Long Chen, M. J. Chen, M. L. Chen, Q. H. Chen, S. Chen, S. H. Chen, S. Z. Chen, T. L. Chen, X. B. Chen, X. J. Chen, Y. Cheng, N. Cheng, Y. D. Chu, M. C. Cui, M. Y. Cui, S. W. Cui, X. H. Dai, Y. D. Cui B. Z. Dai, H. L. Dai, Z. G. Danzengluobu Diao, Y. X. Dong, X. Q. Duan, K. K. Fan, J. H. Fan, Y. Z. Fang, J. Fang, J. H. Fang, K. Feng, C. F. Feng, H. Feng L. Feng, S. H. Feng, X. T. Feng, Y. Feng, Y. L. Gabici, S. Gao, B. Gao, C. D. Gao, Q. Gao, W. Gao, W. K. Ge, M. M. Geng, T. T. Ge L. S. Giacinti, G. Gong, G. H. Gou, Q. B. Gu, M. H. Guo, F. L. Guo, J. Guo, X. L. Guo, Y. Q. Guo, Y. Y. Han, Y. A. Hannuksela, O. A. Hasan, M. He, H. H. He, H. N. He, J. Y. He, X. Y. He, Y. Hernández-Cadena, S. Hou, Y. K. Hor B. W. Hou, C. Hou, X. Hu, H. B. Hu, S. C. Huang, C. Huang, D. H. Huang, J. J. Huang, T. Q. Huang, W. J. Huang X. T. Huang, X. Y. Huang, Y. Huang, Y. Y. Ji, X. L. Jia, H. Y. Jia, K. Jiang, H. B. Jiang, K. Jiang, X. W. Jiang, Z. J. Jin, M. Kaci, S. Kang, M. M. Karpikov, I. Khangulyan, D. Kuleshov, D. Kurinov, K. Li, B. B. Li, Cheng Li, Cong Li, D. Li, F. Li, H. B. Li, H. C. Li, Jian Li, Jie Li, K. Li, L. Li, R. L. Li, S. D. Li, T. Y. Li, W. L. Li, X. R. Li, Xin Li, Y. Z. Li, Zhe Li, Zhuo Liu, E. W. Liang Y. F. Liang S. J. Lin B. Liu, C. Liu, D. Liu, D. B. Liu, H. Liu, H. D. Liu, J. Liu, J. L. Liu, J. R. Liu, M. Y. Liu, R. Y. Liu, S. M. Liu, W. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. N. Lou, Y. Q. Luo, Q. Luo Y. Lv, H. K. Ma, B. Q. Ma, L. L. Ma, X. H. Mao, J. R. Min, Z. Mitthumsiri, W. Mou, G. B. Mu, H. J. Nan, Y. C. Neronov, A. Ng, K. C. Y. Ni, M. Y. Nie, L. Ou, L. J. Pattarakijwanich, P. Pei, Z. Y. Qi, J. C. Qi, M. Y. Qin, J. J. Raza, A. Ren, C. Y. Ruffolo, D. Sáiz, A. Saeed, M. Semikoz, D. Shao, L. Shchegolev, O. Shen, Y. Z. Sheng, X. D. Shi, Z. D. Shu, F. W. Song, H. C. Stenkin, Yu. V. Stepanov, V. Su, Y. Sun, D. X. Sun, Q. N. Sun, X. N. Sun Z. B. Takata, J. Tan, P. H. T. Tam H. B. Tang, Q. W. Tang, R. Tang, Z. B. Tian, W. W. Tong, C. N. Wang, L. H. Wan C. Wang, G. W. Wang, H. G. Wang, H. H. Wang J. C. Wang, K. Wang, Kai Wang, Kai Wang, L. P. Wang, L. Y. Wang, L. Y. Wang, R. Wang, W. Wang X. G. Wang X. J. Wang, X. Y. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Z. H. Wang, Z. X. Wang, Zheng Wei, D. M. Wei, J. J. Wei, Y. J. Wen, T. Weng, S. S. Wu, C. Y. Wu, H. R. Wu, Q. W. Wu, S. Wu, X. F. Wu, Y. S. Xi, S. Q. Xia, J. Xia, J. J. Xiang, G. M. Xiao, D. X. Xiao, G. Xin, Y. L. Xing, Y. Xiong, D. R. Xiong, Z. Xu, D. L. Xu, R. F. Xu, R. X. Xu, W. L. Xue, L. Yan, D. H. Yan, J. Z. Yan, T. Yang, C. W. Yang, C. Y. Yang, F. F. Yang, L. L. Yang M. J. Yang, R. Z. Yang, W. X. Yao, Y. H. Yao, Z. G. Ye, X. A. Yin, L. Q. Yin, N. You, X. H. You, Z. Y. Yu, Y. H. Yuan, Q. Yue, H. Zeng, H. D. Zeng, T. X. Zeng, W. Zha, M. Zhang, B. B. Zhang, B. T. Zhang, F. Zhang, H. Zhang, H. M. Zhang H. Y. Zhang, J. L. Zhang, Li Zhang, P. F. Zhang, P. P. Zhang, R. Zhang, S. R. Zhang, S. S. Zhang, W. Y. Zhang, X. Zhang, X. P. Zhang, Yi Zhang, Yong Zhang, Z. P. Zhao, J. Zhao, L. Zhao, L. Z. Zhao, S. P. Zhao, X. H. Zhao, Z. H. Zheng, F. Zhong, W. J. Zhou, B. Zhou, H. Zhou, J. N. Zhou, M. Zhou, P. Zhou, R. Zhou, X. X. Zhou, X. X. Zhu, B. Y. Zhu, C. G. Zhu, F. R. Zhu, H. Zhu, K. J. Zou, Y. C. Zuo, X. |
| author_facet | Cao, Zhen Aharonian, F. Bai, Y. X. Bao, Y. W. Bastieri, D. Bi, X. J. Bi, Y. J. Bian, W. Bukevich, A. V. Cai, C. M. Cao, W. Y. Cao, Zhe Chang, J. Chang, J. F. Chen, A. M. Chen, E. S. Chen, H. X. Chen, Liang Chen, Long Chen, M. J. Chen, M. L. Chen, Q. H. Chen, S. Chen, S. H. Chen, S. Z. Chen, T. L. Chen, X. B. Chen, X. J. Chen, Y. Cheng, N. Cheng, Y. D. Chu, M. C. Cui, M. Y. Cui, S. W. Cui, X. H. Dai, Y. D. Cui B. Z. Dai, H. L. Dai, Z. G. Danzengluobu Diao, Y. X. Dong, X. Q. Duan, K. K. Fan, J. H. Fan, Y. Z. Fang, J. Fang, J. H. Fang, K. Feng, C. F. Feng, H. Feng L. Feng, S. H. Feng, X. T. Feng, Y. Feng, Y. L. Gabici, S. Gao, B. Gao, C. D. Gao, Q. Gao, W. Gao, W. K. Ge, M. M. Geng, T. T. Ge L. S. Giacinti, G. Gong, G. H. Gou, Q. B. Gu, M. H. Guo, F. L. Guo, J. Guo, X. L. Guo, Y. Q. Guo, Y. Y. Han, Y. A. Hannuksela, O. A. Hasan, M. He, H. H. He, H. N. He, J. Y. He, X. Y. He, Y. Hernández-Cadena, S. Hou, Y. K. Hor B. W. Hou, C. Hou, X. Hu, H. B. Hu, S. C. Huang, C. Huang, D. H. Huang, J. J. Huang, T. Q. Huang, W. J. Huang X. T. Huang, X. Y. Huang, Y. Huang, Y. Y. Ji, X. L. Jia, H. Y. Jia, K. Jiang, H. B. Jiang, K. Jiang, X. W. Jiang, Z. J. Jin, M. Kaci, S. Kang, M. M. Karpikov, I. Khangulyan, D. Kuleshov, D. Kurinov, K. Li, B. B. Li, Cheng Li, Cong Li, D. Li, F. Li, H. B. Li, H. C. Li, Jian Li, Jie Li, K. Li, L. Li, R. L. Li, S. D. Li, T. Y. Li, W. L. Li, X. R. Li, Xin Li, Y. Z. Li, Zhe Li, Zhuo Liu, E. W. Liang Y. F. Liang S. J. Lin B. Liu, C. Liu, D. Liu, D. B. Liu, H. Liu, H. D. Liu, J. Liu, J. L. Liu, J. R. Liu, M. Y. Liu, R. Y. Liu, S. M. Liu, W. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. N. Lou, Y. Q. Luo, Q. Luo Y. Lv, H. K. Ma, B. Q. Ma, L. L. Ma, X. H. Mao, J. R. Min, Z. Mitthumsiri, W. Mou, G. B. Mu, H. J. Nan, Y. C. Neronov, A. Ng, K. C. Y. Ni, M. Y. Nie, L. Ou, L. J. Pattarakijwanich, P. Pei, Z. Y. Qi, J. C. Qi, M. Y. Qin, J. J. Raza, A. Ren, C. Y. Ruffolo, D. Sáiz, A. Saeed, M. Semikoz, D. Shao, L. Shchegolev, O. Shen, Y. Z. Sheng, X. D. Shi, Z. D. Shu, F. W. Song, H. C. Stenkin, Yu. V. Stepanov, V. Su, Y. Sun, D. X. Sun, Q. N. Sun, X. N. Sun Z. B. Takata, J. Tan, P. H. T. Tam H. B. Tang, Q. W. Tang, R. Tang, Z. B. Tian, W. W. Tong, C. N. Wang, L. H. Wan C. Wang, G. W. Wang, H. G. Wang, H. H. Wang J. C. Wang, K. Wang, Kai Wang, Kai Wang, L. P. Wang, L. Y. Wang, L. Y. Wang, R. Wang, W. Wang X. G. Wang X. J. Wang, X. Y. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Z. H. Wang, Z. X. Wang, Zheng Wei, D. M. Wei, J. J. Wei, Y. J. Wen, T. Weng, S. S. Wu, C. Y. Wu, H. R. Wu, Q. W. Wu, S. Wu, X. F. Wu, Y. S. Xi, S. Q. Xia, J. Xia, J. J. Xiang, G. M. Xiao, D. X. Xiao, G. Xin, Y. L. Xing, Y. Xiong, D. R. Xiong, Z. Xu, D. L. Xu, R. F. Xu, R. X. Xu, W. L. Xue, L. Yan, D. H. Yan, J. Z. Yan, T. Yang, C. W. Yang, C. Y. Yang, F. F. Yang, L. L. Yang M. J. Yang, R. Z. Yang, W. X. Yao, Y. H. Yao, Z. G. Ye, X. A. Yin, L. Q. Yin, N. You, X. H. You, Z. Y. Yu, Y. H. Yuan, Q. Yue, H. Zeng, H. D. Zeng, T. X. Zeng, W. Zha, M. Zhang, B. B. Zhang, B. T. Zhang, F. Zhang, H. Zhang, H. M. Zhang H. Y. Zhang, J. L. Zhang, Li Zhang, P. F. Zhang, P. P. Zhang, R. Zhang, S. R. Zhang, S. S. Zhang, W. Y. Zhang, X. Zhang, X. P. Zhang, Yi Zhang, Yong Zhang, Z. P. Zhao, J. Zhao, L. Zhao, L. Z. Zhao, S. P. Zhao, X. H. Zhao, Z. H. Zheng, F. Zhong, W. J. Zhou, B. Zhou, H. Zhou, J. N. Zhou, M. Zhou, P. Zhou, R. Zhou, X. X. Zhou, X. X. Zhu, B. Y. Zhu, C. G. Zhu, F. R. Zhu, H. Zhu, K. J. Zou, Y. C. Zuo, X. |
| contents | In this study, we present a comprehensive analysis of an unidentified point-like ultra-high-energy (UHE) $γ$-ray source, designated as 1LHAASO J1740+0948u, situated in the vicinity of the middle-aged pulsar PSR J1740+1000. The detection significance reached 17.1$σ$ (9.4$σ$) above 25$\,$TeV (100$\,$TeV). The source energy spectrum extended up to 300$\,$TeV, which was well fitted by a log-parabola function with $N0 = (1.93\pm0.23) \times 10^{-16} \rm{TeV^{-1}\,cm^{-2}\,s^{-2}}$, $α= 2.14\pm0.27$, and $β= 1.20\pm0.41$ at E0 = 30$\,$TeV. The associated pulsar, PSR J1740+1000, resides at a high galactic latitude and powers a bow-shock pulsar wind nebula (BSPWN) with an extended X-ray tail. The best-fit position of the gamma-ray source appeared to be shifted by $0.2^{\circ}$ with respect to the pulsar position. As the (i) currently identified pulsar halos do not demonstrate such offsets, and (ii) centroid of the gamma-ray emission is approximately located at the extension of the X-ray tail, we speculate that the UHE $γ$-ray emission may originate from re-accelerated electron/positron pairs that are advected away in the bow-shock tail. |
| format | Preprint |
| id |
arxiv_https___arxiv_org_abs_2502_15447 |
| institution | arXiv |
| publishDate | 2025 |
| record_format | arxiv |
| spellingShingle | Ultra-high-energy $γ$-ray emission associated with the tail of a bow-shock pulsar wind nebula Cao, Zhen Aharonian, F. Bai, Y. X. Bao, Y. W. Bastieri, D. Bi, X. J. Bi, Y. J. Bian, W. Bukevich, A. V. Cai, C. M. Cao, W. Y. Cao, Zhe Chang, J. Chang, J. F. Chen, A. M. Chen, E. S. Chen, H. X. Chen, Liang Chen, Long Chen, M. J. Chen, M. L. Chen, Q. H. Chen, S. Chen, S. H. Chen, S. Z. Chen, T. L. Chen, X. B. Chen, X. J. Chen, Y. Cheng, N. Cheng, Y. D. Chu, M. C. Cui, M. Y. Cui, S. W. Cui, X. H. Dai, Y. D. Cui B. Z. Dai, H. L. Dai, Z. G. Danzengluobu Diao, Y. X. Dong, X. Q. Duan, K. K. Fan, J. H. Fan, Y. Z. Fang, J. Fang, J. H. Fang, K. Feng, C. F. Feng, H. Feng L. Feng, S. H. Feng, X. T. Feng, Y. Feng, Y. L. Gabici, S. Gao, B. Gao, C. D. Gao, Q. Gao, W. Gao, W. K. Ge, M. M. Geng, T. T. Ge L. S. Giacinti, G. Gong, G. H. Gou, Q. B. Gu, M. H. Guo, F. L. Guo, J. Guo, X. L. Guo, Y. Q. Guo, Y. Y. Han, Y. A. Hannuksela, O. A. Hasan, M. He, H. H. He, H. N. He, J. Y. He, X. Y. He, Y. Hernández-Cadena, S. Hou, Y. K. Hor B. W. Hou, C. Hou, X. Hu, H. B. Hu, S. C. Huang, C. Huang, D. H. Huang, J. J. Huang, T. Q. Huang, W. J. Huang X. T. Huang, X. Y. Huang, Y. Huang, Y. Y. Ji, X. L. Jia, H. Y. Jia, K. Jiang, H. B. Jiang, K. Jiang, X. W. Jiang, Z. J. Jin, M. Kaci, S. Kang, M. M. Karpikov, I. Khangulyan, D. Kuleshov, D. Kurinov, K. Li, B. B. Li, Cheng Li, Cong Li, D. Li, F. Li, H. B. Li, H. C. Li, Jian Li, Jie Li, K. Li, L. Li, R. L. Li, S. D. Li, T. Y. Li, W. L. Li, X. R. Li, Xin Li, Y. Z. Li, Zhe Li, Zhuo Liu, E. W. Liang Y. F. Liang S. J. Lin B. Liu, C. Liu, D. Liu, D. B. Liu, H. Liu, H. D. Liu, J. Liu, J. L. Liu, J. R. Liu, M. Y. Liu, R. Y. Liu, S. M. Liu, W. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. N. Lou, Y. Q. Luo, Q. Luo Y. Lv, H. K. Ma, B. Q. Ma, L. L. Ma, X. H. Mao, J. R. Min, Z. Mitthumsiri, W. Mou, G. B. Mu, H. J. Nan, Y. C. Neronov, A. Ng, K. C. Y. Ni, M. Y. Nie, L. Ou, L. J. Pattarakijwanich, P. Pei, Z. Y. Qi, J. C. Qi, M. Y. Qin, J. J. Raza, A. Ren, C. Y. Ruffolo, D. Sáiz, A. Saeed, M. Semikoz, D. Shao, L. Shchegolev, O. Shen, Y. Z. Sheng, X. D. Shi, Z. D. Shu, F. W. Song, H. C. Stenkin, Yu. V. Stepanov, V. Su, Y. Sun, D. X. Sun, Q. N. Sun, X. N. Sun Z. B. Takata, J. Tan, P. H. T. Tam H. B. Tang, Q. W. Tang, R. Tang, Z. B. Tian, W. W. Tong, C. N. Wang, L. H. Wan C. Wang, G. W. Wang, H. G. Wang, H. H. Wang J. C. Wang, K. Wang, Kai Wang, Kai Wang, L. P. Wang, L. Y. Wang, L. Y. Wang, R. Wang, W. Wang X. G. Wang X. J. Wang, X. Y. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Z. H. Wang, Z. X. Wang, Zheng Wei, D. M. Wei, J. J. Wei, Y. J. Wen, T. Weng, S. S. Wu, C. Y. Wu, H. R. Wu, Q. W. Wu, S. Wu, X. F. Wu, Y. S. Xi, S. Q. Xia, J. Xia, J. J. Xiang, G. M. Xiao, D. X. Xiao, G. Xin, Y. L. Xing, Y. Xiong, D. R. Xiong, Z. Xu, D. L. Xu, R. F. Xu, R. X. Xu, W. L. Xue, L. Yan, D. H. Yan, J. Z. Yan, T. Yang, C. W. Yang, C. Y. Yang, F. F. Yang, L. L. Yang M. J. Yang, R. Z. Yang, W. X. Yao, Y. H. Yao, Z. G. Ye, X. A. Yin, L. Q. Yin, N. You, X. H. You, Z. Y. Yu, Y. H. Yuan, Q. Yue, H. Zeng, H. D. Zeng, T. X. Zeng, W. Zha, M. Zhang, B. B. Zhang, B. T. Zhang, F. Zhang, H. Zhang, H. M. Zhang H. Y. Zhang, J. L. Zhang, Li Zhang, P. F. Zhang, P. P. Zhang, R. Zhang, S. R. Zhang, S. S. Zhang, W. Y. Zhang, X. Zhang, X. P. Zhang, Yi Zhang, Yong Zhang, Z. P. Zhao, J. Zhao, L. Zhao, L. Z. Zhao, S. P. Zhao, X. H. Zhao, Z. H. Zheng, F. Zhong, W. J. Zhou, B. Zhou, H. Zhou, J. N. Zhou, M. Zhou, P. Zhou, R. Zhou, X. X. Zhou, X. X. Zhu, B. Y. Zhu, C. G. Zhu, F. R. Zhu, H. Zhu, K. J. Zou, Y. C. Zuo, X. High Energy Astrophysical Phenomena High Energy Physics - Phenomenology In this study, we present a comprehensive analysis of an unidentified point-like ultra-high-energy (UHE) $γ$-ray source, designated as 1LHAASO J1740+0948u, situated in the vicinity of the middle-aged pulsar PSR J1740+1000. The detection significance reached 17.1$σ$ (9.4$σ$) above 25$\,$TeV (100$\,$TeV). The source energy spectrum extended up to 300$\,$TeV, which was well fitted by a log-parabola function with $N0 = (1.93\pm0.23) \times 10^{-16} \rm{TeV^{-1}\,cm^{-2}\,s^{-2}}$, $α= 2.14\pm0.27$, and $β= 1.20\pm0.41$ at E0 = 30$\,$TeV. The associated pulsar, PSR J1740+1000, resides at a high galactic latitude and powers a bow-shock pulsar wind nebula (BSPWN) with an extended X-ray tail. The best-fit position of the gamma-ray source appeared to be shifted by $0.2^{\circ}$ with respect to the pulsar position. As the (i) currently identified pulsar halos do not demonstrate such offsets, and (ii) centroid of the gamma-ray emission is approximately located at the extension of the X-ray tail, we speculate that the UHE $γ$-ray emission may originate from re-accelerated electron/positron pairs that are advected away in the bow-shock tail. |
| title | Ultra-high-energy $γ$-ray emission associated with the tail of a bow-shock pulsar wind nebula |
| topic | High Energy Astrophysical Phenomena High Energy Physics - Phenomenology |
| url | https://arxiv.org/abs/2502.15447 |