Image de couverture de livre

Detection of the Geminga pulsar at energies down to 20 GeV with the LST-1 of CTAO

Fuente: arXiv

Enregistré dans:

Détails bibliographiques
Auteurs principaux:	Project, The CTAO-LST, :, Abe, K., Abe, S., Abhishek, A., Acero, F., Aguasca-Cabot, A., Agudo, I., Alispach, C., Ambrosino, D., Ambrosino, F., Antonelli, L. A., Aramo, C., Arbet-Engels, A., Arcaro, C., Arnesen, T. T. H., Asano, K., Aubert, P., Baktash, A., Balbo, M., Bamba, A., Larriva, A. Baquero, de Almeida, U. Barres, Barrio, J. A., Jiménez, L. Barrios, Batkovic, I., Baxter, J., González, J. Becerra, Bernardini, E., Bernete, J., Berti, A., Bezshyiko, I., Bigongiari, C., Bissaldi, E., Blanch, O., Bonnoli, G., Bordas, P., Borkowski, G., Brunelli, G., Bulgarelli, A., Bunse, M., Burelli, I., Burmistrov, L., Cardillo, M., Caroff, S., Carosi, A., Carraro, R., Carrasco, M. S., Cassol, F., Castrejón, N., Cerasole, D., Ceribella, G., Cortínez, A. Cerviño, Chai, Y., Cheng, K., Chiavassa, A., Chikawa, M., Chon, G., Chytka, L., Cicciari, G. M., Cifuentes, A., Contreras, J. L., Cortina, J., Costantini, H., Dalchenko, M., Da Vela, P., Dazzi, F., De Angelis, A., de Lavergne, M. de Bony, Del Burgo, R., Delgado, C., Mengual, J. Delgado, Dellaiera, M., della Volpe, D., De Lotto, B., Del Peral, L., de Menezes, R., De Palma, G., Díaz, C., Di Piano, A., Di Pierro, F., Di Tria, R., Di Venere, L., Dominik, R. M., Prester, D. Dominis, Donini, A., Dore, D., Dorner, D., Doro, M., Eisenberger, L., Elsässer, D., Emery, G., Escudero, J., Ramazani, V. Fallah, Ferrarotto, F., Fiasson, A., Foffano, L., Fröse, S., Fukazawa, Y., Gallozzi, S., López, R. Garcia, Soto, S. Garcia, Gasbarra, C., Gasparrini, D., Geyer, D., Paiva, J. Giesbrecht, Giglietto, N., Giordano, F., Godinovic, N., Gradetzke, T., Grau, R., Green, D., Green, J., Gunji, S., Günther, P., Hackfeld, J., Hadasch, D., Hahn, A., Hashizume, M., Hassan, T., Hayashi, K., Heckmann, L., Heller, M., Llorente, J. Herrera, Hirotani, K., Hoffmann, D., Horns, D., Houles, J., Hrabovsky, M., Hrupec, D., Hui, D., Iarlori, M., Imazawa, R., Inada, T., Inome, Y., Inoue, S., Ioka, K., Iori, M., Itokawa, T., Iuliano, A., Jahanvi, J., Martinez, I. Jimenez, Quiles, J. Jimenez, Rodrigo, I. Jorge, Jurysek, J., Kagaya, M., Kalashev, O., Karas, V., Katagiri, H., Kerszberg, D., Kiyomot, T., Kobayashi, Y., Kohri, K., Kong, A., Kornecki, P., Kubo, H., Kushida, J., Lacave, B., Lainez, M., Lamanna, G., Lamastra, A., Lemoigne, L., Linhoff, M., Lombardi, S., Longo, F., López-Coto, R., López-Moya, M., López-Oramas, A., Loporchio, S., Lorini, A., Bahilo, J. Lozano, Lucarelli, F., Luciani, H., Luque-Escamilla, P. L., Majumdar, P., Makariev, M., Mallamaci, M., Mandat, D., Manganaro, M., Maniadakis, D. K., Manicò, G., Mannheim, K., Marchesi, S., Marini, F., Mariotti, M., Marquez, P., Marsella, G., Martí, J., Martinez, O., Martínez, G., Martínez, M., Mas-Aguilar, A., Massa, M., Maurin, G., Mazin, D., Méndez-Gallego, J., Menon, S., Guillen, E. Mestre, Micanovic, S., Miceli, D., Miener, T., Miranda, J. M., Mirzoyan, R., Mizote, M., Mizuno, T., Gonzalez, M. Molero, Molina, E., Montaruli, T., Moralejo, A., Morcuende, D., Ramos, A. Moreno, Morselli, A., Moya, V., Muraishi, H., Nagataki, S., Nakamori, T., Neronov, A., Castaño, D. Nieto, Rosillo, M. Nievas, Nikolic, L., Nishijima, K., Noda, K., Nosek, D., Novotny, V., Nozaki, S., Ohishi, M., Ohtani, Y., Oka, T., Okumura, A., Orito, R., Orsini, L., Otero-Santos, J., Ottanelli, P., Palatiello, M., Panebianco, G., Paneque, D., Pantaleo, F. R., Paoletti, R., Paredes, J. M., Pech, M., Pecimotika, M., Peresano, M., Pfeifle, F., Pietropaolo, E., Pihet, M., Pirola, G., Plard, C., Podobnik, F., Polo, M., Prandini, E., Prouza, M., Rainò, S., Rando, R., Rhode, W., Ribó, M., Rizi, V., Fernandez, G. Rodriguez, Frías, M. D. Rodríguez, Romano, P., Roy, A., Ruina, A., Ruiz-Velasco, E., Saito, T., Sakurai, S., Sanchez, D. A., Sano, H., Šarić, T., Sato, Y., Saturni, F. G., Savchenko, V., Schiavone, F., Schleicher, B., Schmuckermaier, F., Schubert, J. L ., Schussler, F., Schweizer, T., Arroyo, M. Seglar, Siegert, T., Silvestri, G., Simongini, A., Sitarek, J., Sliusar, V., Stamerra, A., Strišković, J., Strzys, M., Suda, Y., Sunny, A., Tajima, H., Takahashi, M., Takata, J., Takeishi, R., Tam, P. H. T., Tanaka, S. J., Tateishi, D., Tavernier, T., Temnikov, P., Terada, Y., Terauchi, K., Terzic, T., Teshima, M., Tluczykont, M., Tokanai, F., Tomura, T., Torres, D. F., Tramonti, F., Travnicek, P., Tripodo, G., Tutone, A., Vacula, M., van Scherpenberg, J., Acosta, M. Vázquez, Ventura, S., Vercellone, S., Verna, G., Viale, I., Vigliano, A., Vigorito, C. F., Visentin, E., Vitale, V., Voitsekhovskyi, V., Voutsinas, G., Vovk, I., Vuillaume, T., Walter, R., Wan, L., Will, M., Wójtowicz, J., Yamamoto, T., Yamazaki, R., Yao, Y., Yeung, P. K. H., Yoshida, T., Yoshikoshi, T., Zhang, W.
Format:	Preprint
Publié:	2025
Sujets:	High Energy Astrophysical Phenomena
Accès en ligne:	Acceder al recurso
Tags:	Ajouter un tag Pas de tags, Soyez le premier à ajouter un tag!

_version_	1866909672999485440
author	Project, The CTAO-LST : Abe, K. Abe, S. Abhishek, A. Acero, F. Aguasca-Cabot, A. Agudo, I. Alispach, C. Ambrosino, D. Ambrosino, F. Antonelli, L. A. Aramo, C. Arbet-Engels, A. Arcaro, C. Arnesen, T. T. H. Asano, K. Aubert, P. Baktash, A. Balbo, M. Bamba, A. Larriva, A. Baquero de Almeida, U. Barres Barrio, J. A. Jiménez, L. Barrios Batkovic, I. Baxter, J. González, J. Becerra Bernardini, E. Bernete, J. Berti, A. Bezshyiko, I. Bigongiari, C. Bissaldi, E. Blanch, O. Bonnoli, G. Bordas, P. Borkowski, G. Brunelli, G. Bulgarelli, A. Bunse, M. Burelli, I. Burmistrov, L. Cardillo, M. Caroff, S. Carosi, A. Carraro, R. Carrasco, M. S. Cassol, F. Castrejón, N. Cerasole, D. Ceribella, G. Cortínez, A. Cerviño Chai, Y. Cheng, K. Chiavassa, A. Chikawa, M. Chon, G. Chytka, L. Cicciari, G. M. Cifuentes, A. Contreras, J. L. Cortina, J. Costantini, H. Dalchenko, M. Da Vela, P. Dazzi, F. De Angelis, A. de Lavergne, M. de Bony Del Burgo, R. Delgado, C. Mengual, J. Delgado Dellaiera, M. della Volpe, D. De Lotto, B. Del Peral, L. de Menezes, R. De Palma, G. Díaz, C. Di Piano, A. Di Pierro, F. Di Tria, R. Di Venere, L. Dominik, R. M. Prester, D. Dominis Donini, A. Dore, D. Dorner, D. Doro, M. Eisenberger, L. Elsässer, D. Emery, G. Escudero, J. Ramazani, V. Fallah Ferrarotto, F. Fiasson, A. Foffano, L. Fröse, S. Fukazawa, Y. Gallozzi, S. López, R. Garcia Soto, S. Garcia Gasbarra, C. Gasparrini, D. Geyer, D. Paiva, J. Giesbrecht Giglietto, N. Giordano, F. Godinovic, N. Gradetzke, T. Grau, R. Green, D. Green, J. Gunji, S. Günther, P. Hackfeld, J. Hadasch, D. Hahn, A. Hashizume, M. Hassan, T. Hayashi, K. Heckmann, L. Heller, M. Llorente, J. Herrera Hirotani, K. Hoffmann, D. Horns, D. Houles, J. Hrabovsky, M. Hrupec, D. Hui, D. Iarlori, M. Imazawa, R. Inada, T. Inome, Y. Inoue, S. Ioka, K. Iori, M. Itokawa, T. Iuliano, A. Jahanvi, J. Martinez, I. Jimenez Quiles, J. Jimenez Rodrigo, I. Jorge Jurysek, J. Kagaya, M. Kalashev, O. Karas, V. Katagiri, H. Kerszberg, D. Kiyomot, T. Kobayashi, Y. Kohri, K. Kong, A. Kornecki, P. Kubo, H. Kushida, J. Lacave, B. Lainez, M. Lamanna, G. Lamastra, A. Lemoigne, L. Linhoff, M. Lombardi, S. Longo, F. López-Coto, R. López-Moya, M. López-Oramas, A. Loporchio, S. Lorini, A. Bahilo, J. Lozano Lucarelli, F. Luciani, H. Luque-Escamilla, P. L. Majumdar, P. Makariev, M. Mallamaci, M. Mandat, D. Manganaro, M. Maniadakis, D. K. Manicò, G. Mannheim, K. Marchesi, S. Marini, F. Mariotti, M. Marquez, P. Marsella, G. Martí, J. Martinez, O. Martínez, G. Martínez, M. Mas-Aguilar, A. Massa, M. Maurin, G. Mazin, D. Méndez-Gallego, J. Menon, S. Guillen, E. Mestre Micanovic, S. Miceli, D. Miener, T. Miranda, J. M. Mirzoyan, R. Mizote, M. Mizuno, T. Gonzalez, M. Molero Molina, E. Montaruli, T. Moralejo, A. Morcuende, D. Ramos, A. Moreno Morselli, A. Moya, V. Muraishi, H. Nagataki, S. Nakamori, T. Neronov, A. Castaño, D. Nieto Rosillo, M. Nievas Nikolic, L. Nishijima, K. Noda, K. Nosek, D. Novotny, V. Nozaki, S. Ohishi, M. Ohtani, Y. Oka, T. Okumura, A. Orito, R. Orsini, L. Otero-Santos, J. Ottanelli, P. Palatiello, M. Panebianco, G. Paneque, D. Pantaleo, F. R. Paoletti, R. Paredes, J. M. Pech, M. Pecimotika, M. Peresano, M. Pfeifle, F. Pietropaolo, E. Pihet, M. Pirola, G. Plard, C. Podobnik, F. Polo, M. Prandini, E. Prouza, M. Rainò, S. Rando, R. Rhode, W. Ribó, M. Rizi, V. Fernandez, G. Rodriguez Frías, M. D. Rodríguez Romano, P. Roy, A. Ruina, A. Ruiz-Velasco, E. Saito, T. Sakurai, S. Sanchez, D. A. Sano, H. Šarić, T. Sato, Y. Saturni, F. G. Savchenko, V. Schiavone, F. Schleicher, B. Schmuckermaier, F. Schubert, J. L . Schussler, F. Schweizer, T. Arroyo, M. Seglar Siegert, T. Silvestri, G. Simongini, A. Sitarek, J. Sliusar, V. Stamerra, A. Strišković, J. Strzys, M. Suda, Y. Sunny, A. Tajima, H. Takahashi, M. Takata, J. Takeishi, R. Tam, P. H. T. Tanaka, S. J. Tateishi, D. Tavernier, T. Temnikov, P. Terada, Y. Terauchi, K. Terzic, T. Teshima, M. Tluczykont, M. Tokanai, F. Tomura, T. Torres, D. F. Tramonti, F. Travnicek, P. Tripodo, G. Tutone, A. Vacula, M. van Scherpenberg, J. Acosta, M. Vázquez Ventura, S. Vercellone, S. Verna, G. Viale, I. Vigliano, A. Vigorito, C. F. Visentin, E. Vitale, V. Voitsekhovskyi, V. Voutsinas, G. Vovk, I. Vuillaume, T. Walter, R. Wan, L. Will, M. Wójtowicz, J. Yamamoto, T. Yamazaki, R. Yao, Y. Yeung, P. K. H. Yoshida, T. Yoshikoshi, T. Zhang, W.
author_facet	Project, The CTAO-LST : Abe, K. Abe, S. Abhishek, A. Acero, F. Aguasca-Cabot, A. Agudo, I. Alispach, C. Ambrosino, D. Ambrosino, F. Antonelli, L. A. Aramo, C. Arbet-Engels, A. Arcaro, C. Arnesen, T. T. H. Asano, K. Aubert, P. Baktash, A. Balbo, M. Bamba, A. Larriva, A. Baquero de Almeida, U. Barres Barrio, J. A. Jiménez, L. Barrios Batkovic, I. Baxter, J. González, J. Becerra Bernardini, E. Bernete, J. Berti, A. Bezshyiko, I. Bigongiari, C. Bissaldi, E. Blanch, O. Bonnoli, G. Bordas, P. Borkowski, G. Brunelli, G. Bulgarelli, A. Bunse, M. Burelli, I. Burmistrov, L. Cardillo, M. Caroff, S. Carosi, A. Carraro, R. Carrasco, M. S. Cassol, F. Castrejón, N. Cerasole, D. Ceribella, G. Cortínez, A. Cerviño Chai, Y. Cheng, K. Chiavassa, A. Chikawa, M. Chon, G. Chytka, L. Cicciari, G. M. Cifuentes, A. Contreras, J. L. Cortina, J. Costantini, H. Dalchenko, M. Da Vela, P. Dazzi, F. De Angelis, A. de Lavergne, M. de Bony Del Burgo, R. Delgado, C. Mengual, J. Delgado Dellaiera, M. della Volpe, D. De Lotto, B. Del Peral, L. de Menezes, R. De Palma, G. Díaz, C. Di Piano, A. Di Pierro, F. Di Tria, R. Di Venere, L. Dominik, R. M. Prester, D. Dominis Donini, A. Dore, D. Dorner, D. Doro, M. Eisenberger, L. Elsässer, D. Emery, G. Escudero, J. Ramazani, V. Fallah Ferrarotto, F. Fiasson, A. Foffano, L. Fröse, S. Fukazawa, Y. Gallozzi, S. López, R. Garcia Soto, S. Garcia Gasbarra, C. Gasparrini, D. Geyer, D. Paiva, J. Giesbrecht Giglietto, N. Giordano, F. Godinovic, N. Gradetzke, T. Grau, R. Green, D. Green, J. Gunji, S. Günther, P. Hackfeld, J. Hadasch, D. Hahn, A. Hashizume, M. Hassan, T. Hayashi, K. Heckmann, L. Heller, M. Llorente, J. Herrera Hirotani, K. Hoffmann, D. Horns, D. Houles, J. Hrabovsky, M. Hrupec, D. Hui, D. Iarlori, M. Imazawa, R. Inada, T. Inome, Y. Inoue, S. Ioka, K. Iori, M. Itokawa, T. Iuliano, A. Jahanvi, J. Martinez, I. Jimenez Quiles, J. Jimenez Rodrigo, I. Jorge Jurysek, J. Kagaya, M. Kalashev, O. Karas, V. Katagiri, H. Kerszberg, D. Kiyomot, T. Kobayashi, Y. Kohri, K. Kong, A. Kornecki, P. Kubo, H. Kushida, J. Lacave, B. Lainez, M. Lamanna, G. Lamastra, A. Lemoigne, L. Linhoff, M. Lombardi, S. Longo, F. López-Coto, R. López-Moya, M. López-Oramas, A. Loporchio, S. Lorini, A. Bahilo, J. Lozano Lucarelli, F. Luciani, H. Luque-Escamilla, P. L. Majumdar, P. Makariev, M. Mallamaci, M. Mandat, D. Manganaro, M. Maniadakis, D. K. Manicò, G. Mannheim, K. Marchesi, S. Marini, F. Mariotti, M. Marquez, P. Marsella, G. Martí, J. Martinez, O. Martínez, G. Martínez, M. Mas-Aguilar, A. Massa, M. Maurin, G. Mazin, D. Méndez-Gallego, J. Menon, S. Guillen, E. Mestre Micanovic, S. Miceli, D. Miener, T. Miranda, J. M. Mirzoyan, R. Mizote, M. Mizuno, T. Gonzalez, M. Molero Molina, E. Montaruli, T. Moralejo, A. Morcuende, D. Ramos, A. Moreno Morselli, A. Moya, V. Muraishi, H. Nagataki, S. Nakamori, T. Neronov, A. Castaño, D. Nieto Rosillo, M. Nievas Nikolic, L. Nishijima, K. Noda, K. Nosek, D. Novotny, V. Nozaki, S. Ohishi, M. Ohtani, Y. Oka, T. Okumura, A. Orito, R. Orsini, L. Otero-Santos, J. Ottanelli, P. Palatiello, M. Panebianco, G. Paneque, D. Pantaleo, F. R. Paoletti, R. Paredes, J. M. Pech, M. Pecimotika, M. Peresano, M. Pfeifle, F. Pietropaolo, E. Pihet, M. Pirola, G. Plard, C. Podobnik, F. Polo, M. Prandini, E. Prouza, M. Rainò, S. Rando, R. Rhode, W. Ribó, M. Rizi, V. Fernandez, G. Rodriguez Frías, M. D. Rodríguez Romano, P. Roy, A. Ruina, A. Ruiz-Velasco, E. Saito, T. Sakurai, S. Sanchez, D. A. Sano, H. Šarić, T. Sato, Y. Saturni, F. G. Savchenko, V. Schiavone, F. Schleicher, B. Schmuckermaier, F. Schubert, J. L . Schussler, F. Schweizer, T. Arroyo, M. Seglar Siegert, T. Silvestri, G. Simongini, A. Sitarek, J. Sliusar, V. Stamerra, A. Strišković, J. Strzys, M. Suda, Y. Sunny, A. Tajima, H. Takahashi, M. Takata, J. Takeishi, R. Tam, P. H. T. Tanaka, S. J. Tateishi, D. Tavernier, T. Temnikov, P. Terada, Y. Terauchi, K. Terzic, T. Teshima, M. Tluczykont, M. Tokanai, F. Tomura, T. Torres, D. F. Tramonti, F. Travnicek, P. Tripodo, G. Tutone, A. Vacula, M. van Scherpenberg, J. Acosta, M. Vázquez Ventura, S. Vercellone, S. Verna, G. Viale, I. Vigliano, A. Vigorito, C. F. Visentin, E. Vitale, V. Voitsekhovskyi, V. Voutsinas, G. Vovk, I. Vuillaume, T. Walter, R. Wan, L. Will, M. Wójtowicz, J. Yamamoto, T. Yamazaki, R. Yao, Y. Yeung, P. K. H. Yoshida, T. Yoshikoshi, T. Zhang, W.
contents	Geminga is the third gamma-ray pulsar firmly detected by imaging atmospheric Cherenkov telescopes (IACTs) after the Crab and the Vela pulsars. Most of its emission is expected at tens of GeV, and, out of the planned telescopes of the upcoming Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO), the Large-Sized Telescopes (LSTs) are the only ones with optimised sensitivity at these energies. We aim to characterise the gamma-ray pulse shape and spectrum of Geminga as observed by the first LST (hereafter LST-1) of the CTAO-North. Furthermore, this study confirms the great performance and the improved energy threshold of the telescope, as low as 10 GeV for pulsar analysis, with respect to current-generation Cherenkov telescopes. We analysed 60 hours of good-quality data taken by the LST-1 at zenith angles below 50$^\circ$. Additionally, a new Fermi-LAT analysis of 16.6 years of data was carried out to extend the spectral analysis down to 100 MeV. Lastly, a detailed study of the systematic effects was performed. We report the detection of Geminga in the energy range between 20 and 65 GeV. Of the two peaks of the phaseogram, the second one, P2, is detected with a significance of 12.2$σ$, while the first (P1) reaches a significance level of 2.6$σ$. The best-fit model for the spectrum of P2 was found to be a power law with $Γ= (4.5 \pm 0.4_{stat})^{+0.2_{sys}}_{-0.6_{sys}}$, compatible with the previous results obtained by the MAGIC. No evidence of curvature is found in the LST-1 energy range. The joint fit with Fermi data confirms a preference for a sub-exponential cut-off over a pure exponential, even though both models fail to reproduce the data above several tens of GeV. The overall results presented in this paper prove that the LST-1 is an excellent telescope for the observation of pulsars, and improved sensitivity is expected to be achieved with the full CTAO-North.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2505_21632
institution	arXiv
publishDate	2025
record_format	arxiv
spellingShingle	Detection of the Geminga pulsar at energies down to 20 GeV with the LST-1 of CTAO Project, The CTAO-LST : Abe, K. Abe, S. Abhishek, A. Acero, F. Aguasca-Cabot, A. Agudo, I. Alispach, C. Ambrosino, D. Ambrosino, F. Antonelli, L. A. Aramo, C. Arbet-Engels, A. Arcaro, C. Arnesen, T. T. H. Asano, K. Aubert, P. Baktash, A. Balbo, M. Bamba, A. Larriva, A. Baquero de Almeida, U. Barres Barrio, J. A. Jiménez, L. Barrios Batkovic, I. Baxter, J. González, J. Becerra Bernardini, E. Bernete, J. Berti, A. Bezshyiko, I. Bigongiari, C. Bissaldi, E. Blanch, O. Bonnoli, G. Bordas, P. Borkowski, G. Brunelli, G. Bulgarelli, A. Bunse, M. Burelli, I. Burmistrov, L. Cardillo, M. Caroff, S. Carosi, A. Carraro, R. Carrasco, M. S. Cassol, F. Castrejón, N. Cerasole, D. Ceribella, G. Cortínez, A. Cerviño Chai, Y. Cheng, K. Chiavassa, A. Chikawa, M. Chon, G. Chytka, L. Cicciari, G. M. Cifuentes, A. Contreras, J. L. Cortina, J. Costantini, H. Dalchenko, M. Da Vela, P. Dazzi, F. De Angelis, A. de Lavergne, M. de Bony Del Burgo, R. Delgado, C. Mengual, J. Delgado Dellaiera, M. della Volpe, D. De Lotto, B. Del Peral, L. de Menezes, R. De Palma, G. Díaz, C. Di Piano, A. Di Pierro, F. Di Tria, R. Di Venere, L. Dominik, R. M. Prester, D. Dominis Donini, A. Dore, D. Dorner, D. Doro, M. Eisenberger, L. Elsässer, D. Emery, G. Escudero, J. Ramazani, V. Fallah Ferrarotto, F. Fiasson, A. Foffano, L. Fröse, S. Fukazawa, Y. Gallozzi, S. López, R. Garcia Soto, S. Garcia Gasbarra, C. Gasparrini, D. Geyer, D. Paiva, J. Giesbrecht Giglietto, N. Giordano, F. Godinovic, N. Gradetzke, T. Grau, R. Green, D. Green, J. Gunji, S. Günther, P. Hackfeld, J. Hadasch, D. Hahn, A. Hashizume, M. Hassan, T. Hayashi, K. Heckmann, L. Heller, M. Llorente, J. Herrera Hirotani, K. Hoffmann, D. Horns, D. Houles, J. Hrabovsky, M. Hrupec, D. Hui, D. Iarlori, M. Imazawa, R. Inada, T. Inome, Y. Inoue, S. Ioka, K. Iori, M. Itokawa, T. Iuliano, A. Jahanvi, J. Martinez, I. Jimenez Quiles, J. Jimenez Rodrigo, I. Jorge Jurysek, J. Kagaya, M. Kalashev, O. Karas, V. Katagiri, H. Kerszberg, D. Kiyomot, T. Kobayashi, Y. Kohri, K. Kong, A. Kornecki, P. Kubo, H. Kushida, J. Lacave, B. Lainez, M. Lamanna, G. Lamastra, A. Lemoigne, L. Linhoff, M. Lombardi, S. Longo, F. López-Coto, R. López-Moya, M. López-Oramas, A. Loporchio, S. Lorini, A. Bahilo, J. Lozano Lucarelli, F. Luciani, H. Luque-Escamilla, P. L. Majumdar, P. Makariev, M. Mallamaci, M. Mandat, D. Manganaro, M. Maniadakis, D. K. Manicò, G. Mannheim, K. Marchesi, S. Marini, F. Mariotti, M. Marquez, P. Marsella, G. Martí, J. Martinez, O. Martínez, G. Martínez, M. Mas-Aguilar, A. Massa, M. Maurin, G. Mazin, D. Méndez-Gallego, J. Menon, S. Guillen, E. Mestre Micanovic, S. Miceli, D. Miener, T. Miranda, J. M. Mirzoyan, R. Mizote, M. Mizuno, T. Gonzalez, M. Molero Molina, E. Montaruli, T. Moralejo, A. Morcuende, D. Ramos, A. Moreno Morselli, A. Moya, V. Muraishi, H. Nagataki, S. Nakamori, T. Neronov, A. Castaño, D. Nieto Rosillo, M. Nievas Nikolic, L. Nishijima, K. Noda, K. Nosek, D. Novotny, V. Nozaki, S. Ohishi, M. Ohtani, Y. Oka, T. Okumura, A. Orito, R. Orsini, L. Otero-Santos, J. Ottanelli, P. Palatiello, M. Panebianco, G. Paneque, D. Pantaleo, F. R. Paoletti, R. Paredes, J. M. Pech, M. Pecimotika, M. Peresano, M. Pfeifle, F. Pietropaolo, E. Pihet, M. Pirola, G. Plard, C. Podobnik, F. Polo, M. Prandini, E. Prouza, M. Rainò, S. Rando, R. Rhode, W. Ribó, M. Rizi, V. Fernandez, G. Rodriguez Frías, M. D. Rodríguez Romano, P. Roy, A. Ruina, A. Ruiz-Velasco, E. Saito, T. Sakurai, S. Sanchez, D. A. Sano, H. Šarić, T. Sato, Y. Saturni, F. G. Savchenko, V. Schiavone, F. Schleicher, B. Schmuckermaier, F. Schubert, J. L . Schussler, F. Schweizer, T. Arroyo, M. Seglar Siegert, T. Silvestri, G. Simongini, A. Sitarek, J. Sliusar, V. Stamerra, A. Strišković, J. Strzys, M. Suda, Y. Sunny, A. Tajima, H. Takahashi, M. Takata, J. Takeishi, R. Tam, P. H. T. Tanaka, S. J. Tateishi, D. Tavernier, T. Temnikov, P. Terada, Y. Terauchi, K. Terzic, T. Teshima, M. Tluczykont, M. Tokanai, F. Tomura, T. Torres, D. F. Tramonti, F. Travnicek, P. Tripodo, G. Tutone, A. Vacula, M. van Scherpenberg, J. Acosta, M. Vázquez Ventura, S. Vercellone, S. Verna, G. Viale, I. Vigliano, A. Vigorito, C. F. Visentin, E. Vitale, V. Voitsekhovskyi, V. Voutsinas, G. Vovk, I. Vuillaume, T. Walter, R. Wan, L. Will, M. Wójtowicz, J. Yamamoto, T. Yamazaki, R. Yao, Y. Yeung, P. K. H. Yoshida, T. Yoshikoshi, T. Zhang, W. High Energy Astrophysical Phenomena Geminga is the third gamma-ray pulsar firmly detected by imaging atmospheric Cherenkov telescopes (IACTs) after the Crab and the Vela pulsars. Most of its emission is expected at tens of GeV, and, out of the planned telescopes of the upcoming Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO), the Large-Sized Telescopes (LSTs) are the only ones with optimised sensitivity at these energies. We aim to characterise the gamma-ray pulse shape and spectrum of Geminga as observed by the first LST (hereafter LST-1) of the CTAO-North. Furthermore, this study confirms the great performance and the improved energy threshold of the telescope, as low as 10 GeV for pulsar analysis, with respect to current-generation Cherenkov telescopes. We analysed 60 hours of good-quality data taken by the LST-1 at zenith angles below 50$^\circ$. Additionally, a new Fermi-LAT analysis of 16.6 years of data was carried out to extend the spectral analysis down to 100 MeV. Lastly, a detailed study of the systematic effects was performed. We report the detection of Geminga in the energy range between 20 and 65 GeV. Of the two peaks of the phaseogram, the second one, P2, is detected with a significance of 12.2$σ$, while the first (P1) reaches a significance level of 2.6$σ$. The best-fit model for the spectrum of P2 was found to be a power law with $Γ= (4.5 \pm 0.4_{stat})^{+0.2_{sys}}_{-0.6_{sys}}$, compatible with the previous results obtained by the MAGIC. No evidence of curvature is found in the LST-1 energy range. The joint fit with Fermi data confirms a preference for a sub-exponential cut-off over a pure exponential, even though both models fail to reproduce the data above several tens of GeV. The overall results presented in this paper prove that the LST-1 is an excellent telescope for the observation of pulsars, and improved sensitivity is expected to be achieved with the full CTAO-North.
title	Detection of the Geminga pulsar at energies down to 20 GeV with the LST-1 of CTAO
topic	High Energy Astrophysical Phenomena
url	https://arxiv.org/abs/2505.21632