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The Crab pulsar and its nebula are among the most studied astrophysical systems, and constitute one of the most promising environments where high-energy processes and particle acceleration can be investigated. They are the only objects for which significant X-ray polarization was detected in the past. Here we present the Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) observation of the Crab pulsar and nebula. The total pulsar pulsed emission in the [2–8] keV energy range is unpolarized. Significant polarization up to 15% is detected in the core of the main peak. The nebula has a total space integrated polarized degree of 20% and polarization angle of 145°. The polarized maps show a large variation in the local polarization, and regions with a polarized degree up to 45–50%. The polarization pattern suggests a predominantly toroidal magnetic field. Our findings for the pulsar are inconsistent with most inner magnetospheric models, and suggest emission is more likely to come from the wind region. For the nebula, the polarization map suggests a patchy distribution of turbulence, uncorrelated with the intensity, in contrast with simple expectations from numerical models.
Bucciantini, N., Ferrazzoli, R., Bachetti, M., Rankin, J., Di Lalla, N., Sgr??, C., et al. (2023). Simultaneous space and phase resolved X-ray polarimetry of the Crab pulsar and nebula. NATURE ASTRONOMY [10.1038/s41550-023-01936-8].
Simultaneous space and phase resolved X-ray polarimetry of the Crab pulsar and nebula
Niccol?? Bucciantini;Riccardo Ferrazzoli;Matteo Bachetti;John Rankin;Niccol?? Di Lalla;Carmelo Sgr??;Nicola Omodei;Takao Kitaguchi;Tsunefumi Mizuno;Shuichi Gunji;Eri Watanabe;Luca Baldini;Patrick Slane;Martin C. Weisskopf;Roger W. Romani;Andrea Possenti;Herman L. Marshall;Stefano Silvestri;Luigi Pacciani;Michela Negro;Fabio Muleri;Emma de O??a Wilhelmi;Fei Xie;Jeremy Heyl;Melissa Pesce-Rollins;Josephine Wong;Maura Pilia;Iv??n Agudo;Lucio A. Antonelli;Wayne H. Baumgartner;Ronaldo Bellazzini;Stefano Bianchi;Stephen D. Bongiorno;Raffaella Bonino;Alessandro Brez;Fiamma Capitanio;Simone Castellano;Elisabetta Cavazzuti;Chien-Ting Chen;Stefano Ciprini;Enrico Costa;Alessandra De Rosa;Ettore Del Monte;Laura Di Gesu;Alessandro Di Marco;Immacolata Donnarumma;Victor Doroshenko;Michal Dov??iak;Steven R. Ehlert;Teruaki Enoto;Yuri Evangelista;Sergio Fabiani;Javier A. Garcia;Kiyoshi Hayashida;Wataru Iwakiri;Svetlana G. Jorstad;Philip Kaaret;Vladimir Karas;Fabian Kislat;Jeffery J. Kolodziejczak;Henric Krawczynski;Fabio La Monaca;Luca Latronico;Ioannis Liodakis;Simone Maldera;Alberto Manfreda;Fr??d??ric Marin;Andrea Marinucci;Alan P. Marscher;Francesco Massaro;Giorgio Matt;Ikuyuki Mitsuishi;C. -Y. Ng;Stephen L. O???Dell;Chiara Oppedisano;Alessandro Papitto;George G. Pavlov;Abel L. Peirson;Matteo Perri;Pierre-Olivier Petrucci;Juri Poutanen;Simonetta Puccetti;Brian D. Ramsey;Ajay Ratheesh;Oliver J. Roberts;Paolo Soffitta;Gloria Spandre;Doug Swartz;Toru Tamagawa;Fabrizio Tavecchio;Roberto Taverna;Yuzuru Tawara;Allyn F. Tennant;Nicolas E. Thomas;Francesco Tombesi;Alessio Trois;Sergey Tsygankov;Roberto Turolla;Jacco Vink;Kinwah Wu;Silvia Zane
2023-01-01
Abstract
The Crab pulsar and its nebula are among the most studied astrophysical systems, and constitute one of the most promising environments where high-energy processes and particle acceleration can be investigated. They are the only objects for which significant X-ray polarization was detected in the past. Here we present the Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) observation of the Crab pulsar and nebula. The total pulsar pulsed emission in the [2–8] keV energy range is unpolarized. Significant polarization up to 15% is detected in the core of the main peak. The nebula has a total space integrated polarized degree of 20% and polarization angle of 145°. The polarized maps show a large variation in the local polarization, and regions with a polarized degree up to 45–50%. The polarization pattern suggests a predominantly toroidal magnetic field. Our findings for the pulsar are inconsistent with most inner magnetospheric models, and suggest emission is more likely to come from the wind region. For the nebula, the polarization map suggests a patchy distribution of turbulence, uncorrelated with the intensity, in contrast with simple expectations from numerical models.
Bucciantini, N., Ferrazzoli, R., Bachetti, M., Rankin, J., Di Lalla, N., Sgr??, C., et al. (2023). Simultaneous space and phase resolved X-ray polarimetry of the Crab pulsar and nebula. NATURE ASTRONOMY [10.1038/s41550-023-01936-8].
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
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