Pulsed Gamma Rays from the Millisecond Pulsar J0030+0451 with the Fermi Large Area Telescope

Abdo, A. A.; Ackermann, M.; Atwood, W. B.; Axelsson, M.; Baldini, L.; Ballet, J.; Barbiellini, G.; Bastieri, D.; Battelino, M.; Baughman, B. M.; Bechtol, K.; Bellazzini, R.; Berenji, B.; Bloom, E. D.; Bonamente, E.; Borgland, A. W.; Bregeon, J.; Brez, A.; Brigida, M.; Bruel, P.; Burnett, T. H.; Caliandro, G. A.; Cameron, R. A.; Caraveo, P. A.; Casandjian, J. M.; Cecchi, C.; Charles, E.; Chekhtman, A.; Cheung, C. C.; Chiang, J.; Ciprini, S.; Claus, R.; Cognard, I.; Cohen-Tanugi, J.; Cominsky, L. R.; Conrad, J.; Cutini, S.; Dermer, C. D.; de Angelis, A.; de Palma, F.; Digel, S. W.; Dormody, M.; Silva, E. d. C. e.; Drell, P. S.; Dubois, R.; Dumora, D.; Farnier, C.; Favuzzi, C.; Focke, W. B.; Frailis, M.; Fukazawa, Y.; Funk, S.; Fusco, P.; Gargano, F.; Gasparrini, D.; Gehrels, N.; Germani, S.; Giebels, B.; Giglietto, N.; Giordano, F.; Glanzman, T.; Godfrey, G.; Grenier, I. A.; Grondin, M.-H.; Grove, J. E.; Guillemot, L.; Guiriec, S.; Hanabata, Y.; Harding, A. K.; Hayashida, M.; Hays, E.; Hughes, R. E.; J&oacute;hannesson, G.; Johnson, A. S.; Johnson, R. P.; Johnson, T. J.; Johnson, W. N.; Kamae, T.; Katagiri, H.; Kataoka, J.; Kawai, N.; Kerr, M.; Kn&ouml;dlseder, J.; Kocian, M. L.; Komin, N.; Kuehn, F.; Kuss, M.; Lande, J.; Latronico, L.; Lee, S.-H.; Lemoine-Goumard, M.; Longo, F.; Loparco, F.; Lott, B.; Lovellette, M. N.; Lubrano, P.; Madejski, G. M.; Makeev, A.; Marelli, M.; Mazziotta, M. N.; McConville, W.; McEnery, J. E.; Meurer, C.; Michelson, P. F.; Mitthumsiri, W.; Mizuno, T.; Moiseev, A. A.; Monte, C.; Monzani, M. E.; Morselli, A.; Moskalenko, I. V.; Murgia, S.; Nolan, P. L.; Nuss, E.; Ohsugi, T.; Omodei, N.; Orlando, E.; Ormes, J. F.; Pancrazi, B.; Paneque, D.; Panetta, J. H.; Parent, D.; Pepe, M.; Pesce-Rollins, M.; Piron, F.; Porter, T. A.; Rain&ograve;, S.; Rando, R.; Razzano, M.; Reimer, A.; Reimer, O.; Reposeur, T.; Ritz, S.; Rochester, L. S.; Rodriguez, A. Y.; Romani, R. W.; Ryde, F.; Sadrozinski, H. F.-W.; Sanchez, D.; Sander, A.; Parkinson, P. M. S.; Sgr&ograve;, C.; Siskind, E. J.; Smith, D. A.; Smith, P. D.; Spandre, G.; Spinelli, P.; Starck, J.-L.; Strickman, M. S.; Suson, D. J.; Tajima, H.; Takahashi, H.; Tanaka, T.; Thayer, J. B.; Thayer, J. G.; Theureau, G.; Thompson, D. J.; Tibaldo, L.; Torres, D. F.; Tosti, G.; Tramacere, A.; Uchiyama, Y.; Usher, T. L.; Van Etten, A.; Vilchez, N.; Vitale, V.; Waite, A. P.; Watters, K.; Webb, N.; Wood, K. S.; Ylinen, T.; Ziegler, M. .

doi:10.1088/0004-637X/699/2/1171

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Title

Japanese:
English:	Pulsed Gamma Rays from the Millisecond Pulsar J0030+0451 with the Fermi Large Area Telescope

Author

Japanese:

Abdo, A. A., Ackermann, M., Atwood, W. B., Axelsson, M., Baldini, L., Ballet, J., Barbiellini, G., Bastieri, D., Battelino, M., Baughman, B. M., Bechtol, K., Bellazzini, R., Berenji, B., Bloom, E. D., Bonamente, E., Borgland, A. W., Bregeon, J., Brez, A., Brigida, M., Bruel, P., Burnett, T. H., Caliandro, G. A., Cameron, R. A., Caraveo, P. A., Casandjian, J. M., Cecchi, C., Charles, E., Chekhtman, A., Cheung, C. C., Chiang, J., Ciprini, S., Claus, R., Cognard, I., Cohen-Tanugi, J., Cominsky, L. R., Conrad, J., Cutini, S., Dermer, C. D., de Angelis, A., de Palma, F., Digel, S. W., Dormody, M., Silva, E. d. C. e., Drell, P. S., Dubois, R., Dumora, D., Farnier, C., Favuzzi, C., Focke, W. B., Frailis, M., Fukazawa, Y., Funk, S., Fusco, P., Gargano, F., Gasparrini, D., Gehrels, N., Germani, S., Giebels, B., Giglietto, N., Giordano, F., Glanzman, T., Godfrey, G., Grenier, I. A., Grondin, M.-H., Grove, J. E., Guillemot, L., Guiriec, S., Hanabata, Y., Harding, A. K., Hayashida, M., Hays, E., Hughes, R. E., Jóhannesson, G., Johnson, A. S., Johnson, R. P., Johnson, T. J., Johnson, W. N., Kamae, T., Katagiri, H., 片岡淳, 河合誠之, Kerr, M., Knödlseder, J., Kocian, M. L., Komin, N., Kuehn, F., Kuss, M., Lande, J., Latronico, L., Lee, S.-H., Lemoine-Goumard, M., Longo, F., Loparco, F., Lott, B., Lovellette, M. N., Lubrano, P., Madejski, G. M., Makeev, A., Marelli, M., Mazziotta, M. N., McConville, W., McEnery, J. E., Meurer, C., Michelson, P. F., Mitthumsiri, W., Mizuno, T., Moiseev, A. A., Monte, C., Monzani, M. E., Morselli, A., Moskalenko, I. V., Murgia, S., Nolan, P. L., Nuss, E., Ohsugi, T., Omodei, N., Orlando, E., Ormes, J. F., Pancrazi, B., Paneque, D., Panetta, J. H., Parent, D., Pepe, M., Pesce-Rollins, M., Piron, F., Porter, T. A., Rainò, S., Rando, R., Razzano, M., Reimer, A., Reimer, O., Reposeur, T., Ritz, S., Rochester, L. S., Rodriguez, A. Y., Romani, R. W., Ryde, F., Sadrozinski, H. F.-W., Sanchez, D., Sander, A., Parkinson, P. M. S., Sgrò, C., Siskind, E. J., Smith, D. A., Smith, P. D., Spandre, G., Spinelli, P., Starck, J.-L., Strickman, M. S., Suson, D. J., Tajima, H., Takahashi, H., Tanaka, T., Thayer, J. B., Thayer, J. G., Theureau, G., Thompson, D. J., Tibaldo, L., Torres, D. F., Tosti, G., Tramacere, A., Uchiyama, Y., Usher, T. L., Van Etten, A., Vilchez, N., Vitale, V., Waite, A. P., Watters, K., Webb, N., Wood, K. S., Ylinen, T., Ziegler, M. ..

English:

Abdo, A. A., Ackermann, M., Atwood, W. B., Axelsson, M., Baldini, L., Ballet, J., Barbiellini, G., Bastieri, D., Battelino, M., Baughman, B. M., Bechtol, K., Bellazzini, R., Berenji, B., Bloom, E. D., Bonamente, E., Borgland, A. W., Bregeon, J., Brez, A., Brigida, M., Bruel, P., Burnett, T. H., Caliandro, G. A., Cameron, R. A., Caraveo, P. A., Casandjian, J. M., Cecchi, C., Charles, E., Chekhtman, A., Cheung, C. C., Chiang, J., Ciprini, S., Claus, R., Cognard, I., Cohen-Tanugi, J., Cominsky, L. R., Conrad, J., Cutini, S., Dermer, C. D., de Angelis, A., de Palma, F., Digel, S. W., Dormody, M., Silva, E. d. C. e., Drell, P. S., Dubois, R., Dumora, D., Farnier, C., Favuzzi, C., Focke, W. B., Frailis, M., Fukazawa, Y., Funk, S., Fusco, P., Gargano, F., Gasparrini, D., Gehrels, N., Germani, S., Giebels, B., Giglietto, N., Giordano, F., Glanzman, T., Godfrey, G., Grenier, I. A., Grondin, M.-H., Grove, J. E., Guillemot, L., Guiriec, S., Hanabata, Y., Harding, A. K., Hayashida, M., Hays, E., Hughes, R. E., Jóhannesson, G., Johnson, A. S., Johnson, R. P., Johnson, T. J., Johnson, W. N., Kamae, T., Katagiri, H., Kataoka, J., Kawai, N., Kerr, M., Knödlseder, J., Kocian, M. L., Komin, N., Kuehn, F., Kuss, M., Lande, J., Latronico, L., Lee, S.-H., Lemoine-Goumard, M., Longo, F., Loparco, F., Lott, B., Lovellette, M. N., Lubrano, P., Madejski, G. M., Makeev, A., Marelli, M., Mazziotta, M. N., McConville, W., McEnery, J. E., Meurer, C., Michelson, P. F., Mitthumsiri, W., Mizuno, T., Moiseev, A. A., Monte, C., Monzani, M. E., Morselli, A., Moskalenko, I. V., Murgia, S., Nolan, P. L., Nuss, E., Ohsugi, T., Omodei, N., Orlando, E., Ormes, J. F., Pancrazi, B., Paneque, D., Panetta, J. H., Parent, D., Pepe, M., Pesce-Rollins, M., Piron, F., Porter, T. A., Rainò, S., Rando, R., Razzano, M., Reimer, A., Reimer, O., Reposeur, T., Ritz, S., Rochester, L. S., Rodriguez, A. Y., Romani, R. W., Ryde, F., Sadrozinski, H. F.-W., Sanchez, D., Sander, A., Parkinson, P. M. S., Sgrò, C., Siskind, E. J., Smith, D. A., Smith, P. D., Spandre, G., Spinelli, P., Starck, J.-L., Strickman, M. S., Suson, D. J., Tajima, H., Takahashi, H., Tanaka, T., Thayer, J. B., Thayer, J. G., Theureau, G., Thompson, D. J., Tibaldo, L., Torres, D. F., Tosti, G., Tramacere, A., Uchiyama, Y., Usher, T. L., Van Etten, A., Vilchez, N., Vitale, V., Waite, A. P., Watters, K., Webb, N., Wood, K. S., Ylinen, T., Ziegler, M. ..

Language

English

Journal/Book name

Japanese:
English:	The Astrophysical Journal

Volume, Number, Page

Vol. 699 pp. 1171-1177

Published date

July 2009

Publisher

Japanese:
English:

Conference name

Japanese:
English:

Conference site

Japanese:
English:

DOI

https://doi.org/10.1088/0004-637X/699/2/1171

Abstract

We report the discovery of gamma-ray pulsations from the nearby isolated millisecond pulsar (MSP) PSR J0030+0451 with the Large Area Telescope on the Fermi Gamma-ray Space Telescope (formerly GLAST). This discovery makes PSR J0030+0451 the second MSP to be detected in gamma rays after PSR J0218+4232, observed by the EGRET instrument on the Compton Gamma-Ray Observatory. The spin-down power \dot{E} = 3.5 \times 10^{33} erg s^-1 is an order of magnitude lower than the empirical lower bound of previously known gamma-ray pulsars. The emission profile is characterized by two narrow peaks, 0.07 ± 0.01 and 0.08 ± 0.02 wide, respectively, separated by 0.44 ± 0.02 in phase. The first gamma-ray peak falls 0.15 ± 0.01 after the main radio peak. The pulse shape is similar to that of the "normal" gamma-ray pulsars. An exponentially cutoff power-law fit of the emission spectrum leads to an integral photon flux above 100 MeV of (6.76 ± 1.05 ± 1.35) × 10^-8 cm^-2 s^-1 with cutoff energy (1.7 ± 0.4 ± 0.5) GeV. Based on its parallax distance of (300 ± 90) pc, we obtain a gamma-ray efficiency L_\gamma / \dot{E} \simeq 15% for the conversion of spin-down energy rate into gamma-ray radiation, assuming isotropic emission.

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