Observation of Pulsed gamma-Rays Above 25 GeV from the Crab Pulsar with MAGIC

Aliu, E.; Anderhub, H.; Antonelli, L. A.; Antoranz, P.; Backes, M.; Baixeras, C.; Barrio, J. A.; Bartko, H.; Bastieri, D.; Becker, J. K.; Bednarek, W.; Berger, K.; Bernardini, E.; Bigongiari, C.; Biland, A.; Bock, R. K.; Bonnoli, G.; Bordas, P.; Bosch-Ramon, V.; Bretz, T.; Britvitch, I.; Camara, M.; Carmona, E.; Chilingarian, A.; Commichau, S.; Contreras, J. L.; Cortina, J.; Costado, M. T.; Covino, S.; Curtef, V.; Dazzi, F.; De Angelis, A.; De Cea Del Pozo, E.; De Los Reyes, R.; De Lotto, B.; De Maria, M.; De Sabata, F.; Delgado Mendez, C.; Dominguez, A.; Dorner, D.; Doro, M.; Elsässer, D.; Errando, M.; Fagiolini, M.; Ferenc, D.; Fernandez, E.; Firpo, R.; Fonseca, M. V.; Font, L.; Galante, N.; Garcia Lopez, R. J.; Garczarczyk, M.; Gaug, M.; Goebel, F.; Hadasch, D.; Hayashida, M.; Herrero, A.; Höhne, D.; Hose, J.; Hsu, C. C.; Huber, S.; Jogler, T.; Kranich, D.; La Barbera, A.; Laille, A.; Leonardo, E.; Lindfors, E.; Lombardi, S.; Longo, F.; Lopez, M.; Lorenz, E.; Majumdar, P.; Maneva, G.; Mankuzhiyil, N.; Mannheim, K.; Maraschi, L.; Mariotti, M.; Martinez, M.; Mazin, D.; Meucci, M.; Meyer, M.; Miranda, J. M.; Mirzoyan, R.; Moles, M.; Moralejo, A.; Nieto, D.; Nilsson, K.; Ninkovic, J.; Otte, N.; Oya, I.; Paoletti, R.; Paredes, J. M.; Pasanen, M.; Pascoli, D.; Pauss, F.; Pegna, R. G.; Perez-Torres, M. A.; Persic, M.; Peruzzo, L.; Piccioli, A.; Prada, F.; Prandini, E.; Puchades, N.; Raymers, A.; Rhode, W.; Ribó, M.; Rico, J.; Rissi, M.; Robert, A.; Rügamer, S.; Saggion, A.; Saito, T. Y.; Salvati, M.; Sanchez-Conde, M.; Sartori, P.; Satalecka, K.; Scalzotto, V.; Scapin, V.; Schweizer, T.; Shayduk, M.; Shinozaki, K.; Shore, S. N.; Sidro, N.; Sierpowska-Bartosik, A.; Sillanpää, A.; Sobczynska, D.; Spanier, F.; Stamerra, A.; Stark, L. S.; Takalo, L.; Tavecchio, F.; Temnikov, P.; Tescaro, D.; Teshima, M.; Tluczykont, M.; Torres, D. F.; Turini, N.; Vankov, H.; Venturini, A.; Vitale, V.; Wagner, R. M.; Wittek, W.; Zabalza, V.; Zandanel, F.; Zanin, R.; Zapatero, J.; De Jager, O. C.; De Ona Wilhelmi, E.

doi:10.1126/science.1164718

One fundamental question about pulsars concerns the mechanism of their pulsed electromagnetic emission. Measuring the high- end region of a pulsar's spectrum would shed light on this question. By developing a new electronic trigger, we lowered the threshold of the Major Atmospheric gamma-ray Imaging Cherenkov (MAGIC) telescope to 25 giga-electron volts. In this configuration, we detected pulsed gamma-rays from the Crab pulsar that were greater than 25 giga-electron volts, revealing a relatively high cutoff energy in the phase- averaged spectrum. This indicates that the emission occurs far out in the magnetosphere, hence excluding the polar- cap scenario as a possible explanation of our measurement. The high cutoff energy also challenges the slot- gap scenario.