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TI  - Detection of extended gamma-ray emission around the Geminga pulsar with H.E.S.S
JO  - Astronomy and astrophysics
VL  - 673
IS  - arXiv:2304.02631
SN  - 0004-6361
CY  - Les Ulis
PB  - EDP Sciences
M1  - PUBDB-2023-07063
M1  - arXiv:2304.02631
SP  - A148
PY  - 2023
N1  - A&A 673, A148 (2023). 16 pages, 15 figures, 7 tables. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics
AB  - Geminga is an enigmatic radio-quiet gamma-ray pulsar located at a mere 250 pc distance from Earth. Extended very-high-energy gamma-ray emission around the pulsar was discovered by Milagro and later confirmed by HAWC, which are both water Cherenkov detector-based experiments. However, evidence for the Geminga pulsar wind nebula in gamma rays has long evaded detection by imaging atmospheric Cherenkov telescopes (IACTs) despite targeted observations. The detection of gamma-ray emission on angular scales > 2 deg poses a considerable challenge for the background estimation in IACT data analysis. With recent developments in understanding the complementary background estimation techniques of water Cherenkov and atmospheric Cherenkov instruments, the H.E.S.S. IACT array can now confirm the detection of highly extended gamma-ray emission around the Geminga pulsar with a radius of at least 3 deg in the energy range 0.5-40 TeV. We find no indications for statistically significant asymmetries or energy-dependent morphology. A flux normalisation of (2.8±0.7)×10<sup>−12</sup> cm<sup>−2</sup>s<sup>−1</sup>TeV<sup>−1</sup> at 1 TeV is obtained within a 1 deg radius region around the pulsar. To investigate the particle transport within the halo of energetic leptons around the pulsar, we fitted an electron diffusion model to the data. The normalisation of the diffusion coefficient obtained of D<sub>0</sub> = 7.6<sup>+1.5</sup><sub>−1.2</sub> ×10<sup>27</sup> cm<sup>2</sup>s<sup>−1</sup>, at an electron energy of 100 TeV, is compatible with values previously reported for the pulsar halo around Geminga, which is considerably below the Galactic average.
KW  - gamma ray: emission (INSPIRE)
KW  - gamma ray: VHE (INSPIRE)
KW  - Cherenkov counter: atmosphere (INSPIRE)
KW  - diffusion: model (INSPIRE)
KW  - electron: diffusion (INSPIRE)
KW  - electron: energy (INSPIRE)
KW  - pulsar (INSPIRE)
KW  - TeV (INSPIRE)
KW  - Cherenkov (INSPIRE)
KW  - water (INSPIRE)
KW  - halo (INSPIRE)
KW  - background (INSPIRE)
KW  - lepton (INSPIRE)
KW  - pulsar wind nebula (INSPIRE)
KW  - flux (INSPIRE)
KW  - asymmetry (INSPIRE)
KW  - HAWC (INSPIRE)
KW  - energy dependence (INSPIRE)
KW  - HESS (INSPIRE)
KW  - galaxy (INSPIRE)
KW  - imaging (INSPIRE)
KW  - Geminga (autogen)
KW  - Pulsar wind nebula (autogen)
KW  - Cherenkov Telescopes (autogen)
KW  - diffusion (autogen)
LB  - PUB:(DE-HGF)16
UR  - <Go to ISI:>//WOS:001008870900001
DO  - DOI:10.1051/0004-6361/202245776
UR  - https://bib-pubdb1.desy.de/record/598869
ER  -