Determination of X-ray pulsar geometry with IXPE polarimetry - INSU - Institut national des sciences de l'Univers Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Nature Astronomy Année : 2022

Determination of X-ray pulsar geometry with IXPE polarimetry

Victor Doroshenko , Juri Poutanen , Sergey S. Tsygankov , Valery F. Suleimanov , Matteo Bachetti , Ilaria Caiazzo , Enrico Costa , Alessandro Di Marco , Jeremy Heyl , Fabio La Monaca , Fabio Muleri , Alexander A. Mushtukov , George G. Pavlov , Brian D. Ramsey , John Rankin , Andrea Santangelo , Paolo Soffitta , Rüdiger Staubert , Martin C. Weisskopf , Silvia Zane , Iván Agudo , Lucio A. Antonelli , Luca Baldini , Wayne H. Baumgartner , Ronaldo Bellazzini , Stefano Bianchi , Stephen D. Bongiorno , Raffaella Bonino , Alessandro Brez , Niccolò Bucciantini , Fiamma Capitanio , Simone Castellano , Elisabetta Cavazzuti , Stefano Ciprini , Alessandra de Rosa , Ettore del Monte , Laura Di Gesu , Niccolò Di Lalla , Immacolata Donnarumma , Michal Dovčiak , Steven R. Ehlert , Teruaki Enoto , Yuri Evangelista , Sergio Fabiani , Riccardo Ferrazzoli , Javier A. Garcia , Shuichi Gunji , Kiyoshi Hayashida , Wataru Iwakiri , Svetlana G. Jorstad , Vladimir Karas , Takao Kitaguchi , Jeffery J. Kolodziejczak , Henric Krawczynski , Luca Latronico , Ioannis Liodakis , Simone Maldera , Alberto Manfreda , Frédéric Marin (1) , Andrea Marinucci , Alan P. Marscher , Herman L. Marshall , Giorgio Matt , Ikuyuki Mitsuishi , Tsunefumi Mizuno , Chi-Yung Ng , Stephen L. O'Dell , Nicola Omodei , Chiara Oppedisano , Alessandro Papitto , Abel L. Peirson , Matteo Perri , Melissa Pesce-Rollins , Maura Pilia , Andrea Possenti , Simonetta Puccetti , Ajay Ratheesh , Roger W. Romani , Carmelo Sgrò , Patrick Slane , Gloria Spandre , Rashid A. Sunyaev , Toru Tamagawa , Fabrizio Tavecchio , Roberto Taverna , Yuzuru Tawara , Allyn F. Tennant , Nicolas E. Thomas , Francesco Tombesi , Alessio Trois , Roberto Turolla , Jacco Vink , Kinwah Wu , Fei Xie
Victor Doroshenko
  • Fonction : Auteur
Juri Poutanen
  • Fonction : Auteur
Sergey S. Tsygankov
  • Fonction : Auteur
Valery F. Suleimanov
  • Fonction : Auteur
Matteo Bachetti
  • Fonction : Auteur
Ilaria Caiazzo
  • Fonction : Auteur
Enrico Costa
  • Fonction : Auteur
Alessandro Di Marco
  • Fonction : Auteur
Jeremy Heyl
  • Fonction : Auteur
Fabio La Monaca
  • Fonction : Auteur
Fabio Muleri
  • Fonction : Auteur
Alexander A. Mushtukov
  • Fonction : Auteur
George G. Pavlov
  • Fonction : Auteur
Brian D. Ramsey
  • Fonction : Auteur
John Rankin
  • Fonction : Auteur
Andrea Santangelo
  • Fonction : Auteur
Paolo Soffitta
  • Fonction : Auteur
Rüdiger Staubert
  • Fonction : Auteur
Martin C. Weisskopf
  • Fonction : Auteur
Silvia Zane
  • Fonction : Auteur
Iván Agudo
  • Fonction : Auteur
Lucio A. Antonelli
  • Fonction : Auteur
Luca Baldini
  • Fonction : Auteur
Wayne H. Baumgartner
  • Fonction : Auteur
Ronaldo Bellazzini
  • Fonction : Auteur
Stefano Bianchi
  • Fonction : Auteur
Stephen D. Bongiorno
  • Fonction : Auteur
Raffaella Bonino
  • Fonction : Auteur
Alessandro Brez
  • Fonction : Auteur
Niccolò Bucciantini
  • Fonction : Auteur
Fiamma Capitanio
  • Fonction : Auteur
Simone Castellano
  • Fonction : Auteur
Elisabetta Cavazzuti
  • Fonction : Auteur
Stefano Ciprini
  • Fonction : Auteur
Alessandra de Rosa
  • Fonction : Auteur
Ettore del Monte
  • Fonction : Auteur
Laura Di Gesu
  • Fonction : Auteur
Niccolò Di Lalla
  • Fonction : Auteur
Immacolata Donnarumma
  • Fonction : Auteur
Michal Dovčiak
  • Fonction : Auteur
Steven R. Ehlert
  • Fonction : Auteur
Teruaki Enoto
  • Fonction : Auteur
Yuri Evangelista
  • Fonction : Auteur
Sergio Fabiani
  • Fonction : Auteur
Riccardo Ferrazzoli
  • Fonction : Auteur
Javier A. Garcia
  • Fonction : Auteur
Shuichi Gunji
  • Fonction : Auteur
Kiyoshi Hayashida
  • Fonction : Auteur
Wataru Iwakiri
  • Fonction : Auteur
Svetlana G. Jorstad
  • Fonction : Auteur
Vladimir Karas
  • Fonction : Auteur
Takao Kitaguchi
  • Fonction : Auteur
Jeffery J. Kolodziejczak
  • Fonction : Auteur
Henric Krawczynski
  • Fonction : Auteur
Luca Latronico
  • Fonction : Auteur
Ioannis Liodakis
  • Fonction : Auteur
Simone Maldera
  • Fonction : Auteur
Alberto Manfreda
  • Fonction : Auteur
Andrea Marinucci
  • Fonction : Auteur
Alan P. Marscher
  • Fonction : Auteur
Herman L. Marshall
  • Fonction : Auteur
Giorgio Matt
  • Fonction : Auteur
Ikuyuki Mitsuishi
  • Fonction : Auteur
Tsunefumi Mizuno
  • Fonction : Auteur
Chi-Yung Ng
  • Fonction : Auteur
Stephen L. O'Dell
  • Fonction : Auteur
Nicola Omodei
  • Fonction : Auteur
Chiara Oppedisano
  • Fonction : Auteur
Alessandro Papitto
  • Fonction : Auteur
Abel L. Peirson
  • Fonction : Auteur
Matteo Perri
  • Fonction : Auteur
Melissa Pesce-Rollins
  • Fonction : Auteur
Maura Pilia
  • Fonction : Auteur
Andrea Possenti
  • Fonction : Auteur
Simonetta Puccetti
  • Fonction : Auteur
Ajay Ratheesh
  • Fonction : Auteur
Roger W. Romani
  • Fonction : Auteur
Carmelo Sgrò
  • Fonction : Auteur
Patrick Slane
  • Fonction : Auteur
Gloria Spandre
  • Fonction : Auteur
Rashid A. Sunyaev
  • Fonction : Auteur
Toru Tamagawa
  • Fonction : Auteur
Fabrizio Tavecchio
  • Fonction : Auteur
Roberto Taverna
  • Fonction : Auteur
Yuzuru Tawara
  • Fonction : Auteur
Allyn F. Tennant
  • Fonction : Auteur
Nicolas E. Thomas
  • Fonction : Auteur
Francesco Tombesi
  • Fonction : Auteur
Alessio Trois
  • Fonction : Auteur
Roberto Turolla
  • Fonction : Auteur
Jacco Vink
  • Fonction : Auteur
Kinwah Wu
  • Fonction : Auteur
Fei Xie
  • Fonction : Auteur

Résumé

Using observations of X-ray pulsar Hercules X-1 by the Imaging X-ray Polarimetry Explorer we report a highly significant (>17σ) detection of the polarization signal from an accreting neutron star. The observed degree of linear polarization of ~10% is far below theoretical expectations for this object, and stays low throughout the spin cycle of the pulsar. Both the degree and angle of polarization exhibit variability with the pulse phase, allowing us to measure the pulsar spin position angle 57(2) deg and the magnetic obliquity 12(4) deg, which is an essential step towards detailed modelling of the intrinsic emission of X-ray pulsars. Combining our results with the optical polarimetric data, we find that the spin axis of the neutron star and the angular momentum of the binary orbit are misaligned by at least ~20 deg, which is a strong argument in support of the models explaining the stability of the observed superorbital variability with the precession of the neutron star.

Dates et versions

insu-03836995 , version 1 (02-11-2022)

Identifiants

Citer

Victor Doroshenko, Juri Poutanen, Sergey S. Tsygankov, Valery F. Suleimanov, Matteo Bachetti, et al.. Determination of X-ray pulsar geometry with IXPE polarimetry. Nature Astronomy, 2022, ⟨10.1038/s41550-022-01799-5⟩. ⟨insu-03836995⟩
8 Consultations
0 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More