Skip to Main content Skip to Navigation
Preprints, Working Papers, ...

Sensitivity of the Cherenkov Telescope Array for probing cosmology and fundamental physics with gamma-ray propagation

H. Abdalla H. Abe F. Acero 1 A. Acharyya R. Adam 2 I. Agudo A. Aguirre-Santaella R. Alfaro J. Alfaro C. Alispach R. Aloisio R. Alves Batista L. Amati E. Amato G. Ambrosi E.O. Angüner 3 A. Araudo T. Armstrong 3 F. Arqueros L. Arrabito 4 K. Asano Y. Ascasíbar M. Ashley M. Backes C. Balazs M. Balbo B. Balmaverde A. Baquero Larriva V. Barbosa Martins M. Barkov L. Baroncelli U. Barres de Almeida J.A. Barrio P. Batista J. Becerra Y. Becherini G. Beck J. Becker Tjus R. Belmont 1 W. Benbow E. Bernardini A. Berti M. Berton B. Bertucci V. Beshley B. Bi B. Biasuzzi 5 A. Biland E. Bissaldi J. Biteau 5 O. Blanch F. Bocchino C. Boisson 6 J. Bolmont 7 G. Bonanno L. Bonneau Arbeletche G. Bonnoli P. Bordas E. Bottacini M. Böttcher V. Bozhilov J. Bregeon 4 A. Brill A.M. Brown P. Bruno A. Bruno A. Bulgarelli M. Burton M. Buscemi A. Caccianiga R. Cameron M. Capasso M. Caprai A. Caproni R. Capuzzo-Dolcetta P. Caraveo R. Carosi A. Carosi S. Casanova E. Cascone D. Cauz K. Cerny M. Cerruti P. Chadwick S. Chaty 1 A. Chen M. Chernyakova G. Chiaro A. Chiavassa L. Chytka V. Conforti F. Conte J.L. Contreras J. Coronado-Blazquez J. Cortina A. Costa H. Costantini 3 S. Covino P. Cristofari O. Cuevas F. d'Ammando M.K. Daniel J. Davies F. Dazzi A. de Angelis M. de Bony de Lavergne 8 V. de Caprio R. de Cássia dos Anjos E.M. de Gouveia Dal Pino B. de Lotto D. de Martino M. de Naurois 2 E. de Oña Wilhelmi F. de Palma V. de Souza C. Delgado R. Della Ceca D. Della Volpe D. Depaoli T. Di Girolamo F. Di Pierro C. Díaz C. Díaz-Bahamondes S. Diebold A. Djannati-Ataï 9 A. Dmytriiev 6 A. Domínguez A. Donini D. Dorner M. Doro J. Dournaux 6 V.V. Dwarkadas J. Ebr C. Eckner S. Einecke T.R.N. Ekoume D. Elsässer G. Emery C. Evoli M. Fairbairn D. Falceta-Goncalves S. Fegan 2 Q. Feng G. Ferrand E. Fiandrini A. Fiasson 8 V. Fioretti L. Foffano M.V. Fonseca L. Font G. Fontaine 2 F.J. Franco L. Freixas Coromina S. Fukami Y. Fukazawa Y. Fukui D. Gaggero G. Galanti V. Gammaldi E. Garcia 8 M. Garczarczyk D. Gascon M. Gaug A. Gent A. Ghalumyan G. Ghirlanda F. Gianotti M. Giarrusso G. Giavitto N. Giglietto F. Giordano J. Glicenstein 10 P. Goldoni 9 J.M. González K. Gourgouliatos T. Grabarczyk P. Grandi J. Granot D. Grasso J. Green J. Grube O. Gueta S. Gunji A. Halim 10 M. Harvey T. Hassan Collado K. Hayashi M. Heller S. Hernández Cadena O. Hervet J. Hinton N. Hiroshima B. Hnatyk R. Hnatyk D. Hoffmann 3 W. Hofmann J. Holder D. Horan 2 J. Hörandel P. Horvath T. Hovatta M. Hrabovsky D. Hrupec G. Hughes M. Hütten M. Iarlori T. Inada S. Inoue A. Insolia M. Ionica M. Iori M. Jacquemont 8 M. Jamrozy P. Janecek I. Jiménez Martínez W. Jin I. Jung-Richardt J. Jurysek P. Kaaret V. Karas S. Karkar 7 N. Kawanaka D. Kerszberg B. Khélifi 9 R. Kissmann J. Knödlseder 11 Y. Kobayashi K. Kohri N. Komin A. Kong K. Kosack 1 H. Kubo N. La Palombara G. Lamanna 8 R.G. Lang J. Lapington P. Laporte 6 M. Lemoine-Goumard 12 J. Lenain 7 F. Leone G. Leto F. Leuschner E. Lindfors S. Lloyd T. Lohse S. Lombardi F. Longo A. Lopez M. López R. López-Coto S. Loporchio F. Lucarelli P.L. Luque-Escamilla E. Lyard C. Maggio A. Majczyna M. Makariev M. Mallamaci D. Mandat G. Maneva M. Manganaro G. Manicò A. Marcowith 4 M. Marculewicz S. Markoff P. Marquez J. Martí O. Martinez M. Martínez G. Martínez H. Martínez-Huerta G. Maurin 8 D. Mazin J.D. Mbarubucyeye D. Medina Miranda M. Meyer S. Micanovic T. Miener M. Minev J.M. Miranda A. Mitchell T. Mizuno B. Mode R. Moderski L. Mohrmann E. Molina T. Montaruli A. Moralejo J. Morales Merino D. Morcuende-Parrilla A. Morselli R. Mukherjee C. Mundell T. Murach H. Muraishi A. Nagai T. Nakamori R. Nemmen J. Niemiec D. Nieto M. Nievas M. Nikołajuk K. Nishijima K. Noda D. Nosek S. Nozaki P. O'Brien Y. Ohira M. Ohishi T. Oka R.A. Ong M. Orienti R. Orito M. Orlandini E. Orlando J.P. Osborne M. Ostrowski I. Oya A. Pagliaro M. Palatka D. Paneque F.R. Pantaleo J.M. Paredes N. Parmiggiani B. Patricelli L. Pavletić A. Pe'Er M. Pech M. Pecimotika M. Peresano 1 M. Persic O. Petruk K. Pfrang P. Piatteli E. Pietropaolo R. Pillera B. Pilszyk D. Pimentel F. Pintore S. Pita 9 M. Pohl V. Poireau 8 M. Polo R.R. Prado J. Prast 8 G. Principe N. Produit H. Prokoph M. Prouza H. Przybilski E. Pueschel G. Pühlhofer M.L. Pumo M. Punch 9 F. Queiroz A. Quirrenbach R. Rando S. Razzaque E. Rebert 6 S. Recchia 9 P. Reichherzer O. Reimer A. Reimer Y. Renier T. Reposeur 12 W. Rhode D. Ribeiro M. Ribó T. Richtler J. Rico F. Rieger V. Rizi J. Rodriguez 1 G. Rodriguez Fernandez J.C. Rodriguez Ramirez J.J. Rodríguez Vázquez P. Romano G. Romeo M. Roncadelli J. Rosado A. Rosales de Leon G. Rowell B. Rudak W. Rujopakarn F. Russo I. Sadeh L. Saha T. Saito F. Salesa Greus D. Sanchez 8 M. Sánchez-Conde P. Sangiorgi H. Sano M. Santander E.M. Santos A. Sanuy S. Sarkar F.G. Saturni U. Sawangwit A. Scherer B. Schleicher P. Schovanek F. Schussler 10 U. Schwanke E. Sciacca S. Scuderi M. Seglar Arroyo 8 O. Sergijenko M. Servillat 6 K. Seweryn A. Shalchi P. Sharma 5 R.C. Shellard H. Siejkowski A. Sinha 4 V. Sliusar A. Slowikowska A. Sokolenko H. Sol 6 A. Specovius S. Spencer D. Spiga A. Stamerra S. Stanič R. Starling T. Stolarczyk 1 U. Straumann J. Strišković Y. Suda P. Świerk G. Tagliaferri H. Takahashi M. Takahashi F. Tavecchio L. Taylor L.A. Tejedor P. Temnikov R. Terrier 9 T. Terzic V. Testa W. Tian L. Tibaldo 11 D. Tonev D.F. Torres E. Torresi L. Tosti N. Tothill G. Tovmassian P. Travnicek S. Truzzi F. Tuossenel 7 G. Umana M. Vacula V. Vagelli M. Valentino B. Vallage 10 P. Vallania C. van Eldik G.S. Varner V. Vassiliev M. Vázquez Acosta M. Vecchi J. Veh S. Vercellone S. Vergani 6 V. Verguilov G.P. Vettolani A. Viana C.F. Vigorito V. Vitale S. Vorobiov I. Vovk T. Vuillaume 8 S.J. Wagner R. Walter J. Watson M. White R. White R. Wiemann A. Wierzcholska M. Will D.A. Williams R. Wischnewski A. Wolter R. Yamazaki S. Yanagita L. Yang T. Yoshikoshi M. Zacharias 6 G. Zaharijas D. Zaric M. Zavrtanik D. Zavrtanik A. Zech 6 H. Zechlin V.I. Zhdanov M. Živec
Abstract : The Cherenkov Telescope Array (CTA), the new-generation ground-based observatory for $\gamma$-ray astronomy, provides unique capabilities to address significant open questions in astrophysics, cosmology, and fundamental physics. We study some of the salient areas of $\gamma$-ray cosmology that can be explored as part of the Key Science Projects of CTA, through simulated observations of active galactic nuclei (AGN) and of their relativistic jets. Observations of AGN with CTA will enable a measurement of $\gamma$-ray absorption on the extragalactic background light with a statistical uncertainty below 15% up to a redshift $z=2$ and to constrain or detect $\gamma$-ray halos up to intergalactic-magnetic-field strengths of at least 0.3pG. Extragalactic observations with CTA also show promising potential to probe physics beyond the Standard Model. The best limits on Lorentz invariance violation from $\gamma$-ray astronomy will be improved by a factor of at least two to three. CTA will also probe the parameter space in which axion-like particles could constitute a significant fraction, if not all, of dark matter. We conclude on the synergies between CTA and other upcoming facilities that will foster the growth of $\gamma$-ray cosmology.
Document type :
Preprints, Working Papers, ...
Complete list of metadatas

https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02981237
Contributor : Inspire Hep <>
Submitted on : Tuesday, October 27, 2020 - 9:24:51 PM
Last modification on : Friday, November 27, 2020 - 5:52:10 AM

Links full text

Identifiers

Citation

H. Abdalla, H. Abe, F. Acero, A. Acharyya, R. Adam, et al.. Sensitivity of the Cherenkov Telescope Array for probing cosmology and fundamental physics with gamma-ray propagation. 2020. ⟨hal-02981237⟩

Share

Metrics

Record views

29