The observation of the Crab Nebula with LHAASO-KM2A for the performance study

F. Aharonian; Q. An; Axikegu; L. X. Bai; Y. X. Bai; Y. W. Bao; D. Bastieri; X. J. Bi; Y. J. Bi; H. Cai; J. T. Cai; Z. Cao; Z. Cao; J. Chang; J. F. Chang; X. C. Chang; B. M. Chen; J. Chen; L. Chen; L. Chen; L. Chen; M. J. Chen; M. L. Chen; Q. H. Chen; S. H. Chen; S. Z. Chen; T. L. Chen; X. L. Chen; Y. Chen; N. Cheng; Y. D. Cheng; S. W. Cui; X. H. Cui; Y. D. Cui; B. Z. Dai; H. L. Dai; Z. G. Dai; Danzengluobu; D. della Volpe; B. D'Ettorre Piazzoli; X. J. Dong; J. H. Fan; Y. Z. Fan; Z. X. Fan; J. Fang; K. Fang; C. F. Feng; L. Feng; S. H. Feng; Y. L. Feng

doi:10.1088/1674-1137/abd01b

The observation of the Crab Nebula with LHAASO-KM2A for the performance study

High Energy Astrophysical Phenomena 2021-02-09 v1 Astrophysics of Galaxies Instrumentation and Methods for Astrophysics

Authors: F. Aharonian , Q. An , Axikegu , L. X. Bai , Y. X. Bai , Y. W. Bao , D. Bastieri , X. J. Bi , Y. J. Bi , H. Cai , J. T. Cai , Z. Cao , Z. Cao , J. Chang , J. F. Chang , X. C. Chang , B. M. Chen , J. Chen , L. Chen , L. Chen , L. Chen , M. J. Chen , M. L. Chen , Q. H. Chen , S. H. Chen , S. Z. Chen , T. L. Chen , X. L. Chen , Y. Chen , N. Cheng , Y. D. Cheng , S. W. Cui , X. H. Cui , Y. D. Cui , B. Z. Dai , H. L. Dai , Z. G. Dai , Danzengluobu , D. della Volpe , B. D'Ettorre Piazzoli , X. J. Dong , J. H. Fan , Y. Z. Fan , Z. X. Fan , J. Fang , K. Fang , C. F. Feng , L. Feng , S. H. Feng , Y. L. Feng , B. Gao , C. D. Gao , Q. Gao , W. Gao , M. M. Ge , L. S. Geng , G. H. Gong , Q. B. Gou , M. H. Gu , J. G. Guo , X. L. Guo , Y. Q. Guo , Y. Y. Guo , Y. A. Han , H. H. He , H. N. He , J. C. He , S. L. He , X. B. He , Y. He , M. Heller , Y. K. Hor , C. Hou , X. Hou , H. B. Hu , S. Hu , S. C. Hu , X. J. Hu , D. H. Huang , Q. L. Huang , W. H. Huang , X. T. Huang , Z. C. Huang , F. Ji , X. L. Ji , H. Y. Jia , K. Jiang , Z. J. Jiang , C. Jin , D. Kuleshov , K. Levochkin , B. B. Li , C. Li , C. Li , F. Li , H. B. Li , H. C. Li , H. Y. Li , J. Li , K. Li , W. L. Li , X. Li , X. Li , X. R. Li , Y. Li , Y. Z. Li , Z. Li , Z. Li , E. W. Liang , Y. F. Liang , S. J. Lin , B. Liu , C. Liu , D. Liu , H. Liu , H. D. Liu , J. Liu , J. L. Liu , J. S. Liu , J. Y. Liu , M. Y. Liu , R. Y. Liu , S. M. Liu , W. Liu , Y. N. Liu , Z. X. Liu , W. J. Long , R. Lu , H. K. Lv , B. Q. Ma , L. L. Ma , X. H. Ma , J. R. Mao , A. Masood , W. Mitthumsiri , T. Montaruli , Y. C. Nan , B. Y. Pang , P. Pattarakijwanich , Z. Y. Pei , M. Y. Qi , D. Ruffolo , V. Rulev , A. Sáiz , L. Shao , O. Shchegolev , X. D. Sheng , J. R. Shi , H. C. Song , Yu. V. Stenkin , V. Stepanov , Q. N. Sun , X. N. Sun , Z. B. Sun , P. H. T. Tam , Z. B. Tang , W. W. Tian , B. D. Wang , C. Wang , H. Wang , H. G. Wang , J. C. Wang , J. S. Wang , L. P. Wang , L. Y. Wang , R. N. Wang , W. Wang , W. Wang , X. G. Wang , X. J. Wang , X. Y. Wang , Y. D. Wang , Y. J. Wang , Y. P. Wang , Z. Wang , Z. Wang , Z. H. Wang , Z. X. Wang , D. M. Wei , J. J. Wei , Y. J. Wei , T. Wen , C. Y. Wu , H. R. Wu , S. Wu , W. X. Wu , X. F. Wu , S. Q. Xi , J. Xia , J. J. Xia , G. M. Xiang , G. Xiao , H. B. Xiao , G. G. Xin , Y. L. Xin , Y. Xing , D. L. Xu , R. X. Xu , L. Xue , D. H. Yan , C. W. Yang , F. F. Yang , J. Y. Yang , L. L. Yang , M. J. Yang , R. Z. Yang , S. B. Yang , Y. H. Yao , Z. G. Yao , Y. M. Ye , L. Q. Yin , N. Yin , X. H. You , Z. Y. You , Y. H. Yu , Q. Yuan , H. D. Zeng , T. X. Zeng , W. Zeng , Z. K. Zeng , M. Zha , X. X. Zhai , B. B. Zhang , H. M. Zhang , H. Y. Zhang , J. L. Zhang , J. W. Zhang , L. Zhang , L. Zhang , L. X. Zhang , P. F. Zhang , P. P. Zhang , R. Zhang , S. R. Zhang , S. S. Zhang , X. Zhang , X. P. Zhang , Y. Zhang , Y. Zhang , Y. F. Zhang , Y. L. Zhang , B. Zhao , J. Zhao , L. Zhao , L. Z. Zhao , S. P. Zhao , F. Zheng , Y. Zheng , B. Zhou , H. Zhou , J. N. Zhou , P. Zhou , R. Zhou , X. X. Zhou , C. G. Zhu , F. R. Zhu , H. Zhu , K. J. Zhu , X. Zuo

View on arXiv ↗ PDF ↗ DOI ↗

Abstract

As a sub-array of the Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO), KM2A is mainly designed to cover a large fraction of the northern sky to hunt for gamma-ray sources at energies above 10 TeV. Even though the detector construction is still underway, a half of the KM2A array has been operating stably since the end of 2019. In this paper, we present the pipeline of KM2A data analysis and the first observation on the Crab Nebula, a standard candle in very high energy gamma-ray astronomy. We detect gamma-ray signals from the Crab Nebula in both energy ranges of 10 $-$ 100 TeV and $>$ 100 TeV with high significance, by analyzing the KM2A data of 136 live days between December 2019 and May 2020. With the observations, we test the detector performance including angular resolution, pointing accuracy and cosmic ray background rejection power. The energy spectrum of the Crab Nebula in the energy range 10-250 TeV fits well with a single power-law function dN/dE =(1.13 $\pm$ 0.05 $_{stat}$ $\pm$ 0.08 $_{sys}$ ) $\times$ 10 $^{-14}$ $\cdot$ (E/20TeV) $^{-3.09\pm0.06_{stat}\pm0.02_{sys}}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$ TeV $^{-1}$ . It is consistent with previous measurements by other experiments. This opens a new window of gamma-ray astronomy above 0.1 PeV through which ultrahigh-energy gamma-ray new phenomena, such as cosmic PeVatrons, might be discovered.

Keywords

LHAASO-KM2A Crab Nebula gamma-ray astronomy detector performance energy spectrum PeVatron

Cite

@article{arxiv.2010.06205,
  title  = {The observation of the Crab Nebula with LHAASO-KM2A for the performance study},
  author = {F. Aharonian and Q. An and Axikegu and L. X. Bai and Y. X. Bai and Y. W. Bao and D. Bastieri and X. J. Bi and Y. J. Bi and H. Cai and J. T. Cai and Z. Cao and Z. Cao and J. Chang and J. F. Chang and X. C. Chang and B. M. Chen and J. Chen and L. Chen and L. Chen and L. Chen and M. J. Chen and M. L. Chen and Q. H. Chen and S. H. Chen and S. Z. Chen and T. L. Chen and X. L. Chen and Y. Chen and N. Cheng and Y. D. Cheng and S. W. Cui and X. H. Cui and Y. D. Cui and B. Z. Dai and H. L. Dai and Z. G. Dai and Danzengluobu and D. della Volpe and B. D'Ettorre Piazzoli and X. J. Dong and J. H. Fan and Y. Z. Fan and Z. X. Fan and J. Fang and K. Fang and C. F. Feng and L. Feng and S. H. Feng and Y. L. Feng and B. Gao and C. D. Gao and Q. Gao and W. Gao and M. M. Ge and L. S. Geng and G. H. Gong and Q. B. Gou and M. H. Gu and J. G. Guo and X. L. Guo and Y. Q. Guo and Y. Y. Guo and Y. A. Han and H. H. He and H. N. He and J. C. He and S. L. He and X. B. He and Y. He and M. Heller and Y. K. Hor and C. Hou and X. Hou and H. B. Hu and S. Hu and S. C. Hu and X. J. Hu and D. H. Huang and Q. L. Huang and W. H. Huang and X. T. Huang and Z. C. Huang and F. Ji and X. L. Ji and H. Y. Jia and K. Jiang and Z. J. Jiang and C. Jin and D. Kuleshov and K. Levochkin and B. B. Li and C. Li and C. Li and F. Li and H. B. Li and H. C. Li and H. Y. Li and J. Li and K. Li and W. L. Li and X. Li and X. Li and X. R. Li and Y. Li and Y. Z. Li and Z. Li and Z. Li and E. W. Liang and Y. F. Liang and S. J. Lin and B. Liu and C. Liu and D. Liu and H. Liu and H. D. Liu and J. Liu and J. L. Liu and J. S. Liu and J. Y. Liu and M. Y. Liu and R. Y. Liu and S. M. Liu and W. Liu and Y. N. Liu and Z. X. Liu and W. J. Long and R. Lu and H. K. Lv and B. Q. Ma and L. L. Ma and X. H. Ma and J. R. Mao and A. Masood and W. Mitthumsiri and T. Montaruli and Y. C. Nan and B. Y. Pang and P. Pattarakijwanich and Z. Y. Pei and M. Y. Qi and D. Ruffolo and V. Rulev and A. Sáiz and L. Shao and O. Shchegolev and X. D. Sheng and J. R. Shi and H. C. Song and Yu. V. Stenkin and V. Stepanov and Q. N. Sun and X. N. Sun and Z. B. Sun and P. H. T. Tam and Z. B. Tang and W. W. Tian and B. D. Wang and C. Wang and H. Wang and H. G. Wang and J. C. Wang and J. S. Wang and L. P. Wang and L. Y. Wang and R. N. Wang and W. Wang and W. Wang and X. G. Wang and X. J. Wang and X. Y. Wang and Y. D. Wang and Y. J. Wang and Y. P. Wang and Z. Wang and Z. Wang and Z. H. Wang and Z. X. Wang and D. M. Wei and J. J. Wei and Y. J. Wei and T. Wen and C. Y. Wu and H. R. Wu and S. Wu and W. X. Wu and X. F. Wu and S. Q. Xi and J. Xia and J. J. Xia and G. M. Xiang and G. Xiao and H. B. Xiao and G. G. Xin and Y. L. Xin and Y. Xing and D. L. Xu and R. X. Xu and L. Xue and D. H. Yan and C. W. Yang and F. F. Yang and J. Y. Yang and L. L. Yang and M. J. Yang and R. Z. Yang and S. B. Yang and Y. H. Yao and Z. G. Yao and Y. M. Ye and L. Q. Yin and N. Yin and X. H. You and Z. Y. You and Y. H. Yu and Q. Yuan and H. D. Zeng and T. X. Zeng and W. Zeng and Z. K. Zeng and M. Zha and X. X. Zhai and B. B. Zhang and H. M. Zhang and H. Y. Zhang and J. L. Zhang and J. W. Zhang and L. Zhang and L. Zhang and L. X. Zhang and P. F. Zhang and P. P. Zhang and R. Zhang and S. R. Zhang and S. S. Zhang and X. Zhang and X. P. Zhang and Y. Zhang and Y. Zhang and Y. F. Zhang and Y. L. Zhang and B. Zhao and J. Zhao and L. Zhao and L. Z. Zhao and S. P. Zhao and F. Zheng and Y. Zheng and B. Zhou and H. Zhou and J. N. Zhou and P. Zhou and R. Zhou and X. X. Zhou and C. G. Zhu and F. R. Zhu and H. Zhu and K. J. Zhu and X. Zuo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.06205},
  year   = {2021}
}

Comments

13 pages, 15 figures,submitted to CPC

The observation of the Crab Nebula with LHAASO-KM2A for the performance study

Abstract

Keywords

Cite

Comments

Related papers