Dark matter line searches with the Cherenkov Telescope Array
Date Issued
2024
Author(s)
Abe, S.
•
Abhir, J.
•
Abhishek, A.
•
Acero, F.
•
Acharyya, A.
•
Adam, R.
•
Aguasca-Cabot, A.
•
Agudo, I.
•
Aguirre-Santaella, A.
•
Alfaro, J.
•
Alfaro, R.
•
Jurysek, J.
•
Kagaya, M.
•
Kalekin, O.
•
Karas, V.
•
Katagiri, H.
•
Baktash, A.
•
Kataoka, J.
•
Kaufmann, S.
•
Kazanas, D.
•
Cotter, G.
•
Fröse, S.
•
Kerszberg, D.
•
Kieda, D. B.
•
Kleiner, T.
•
Kluge, G.
•
Kobayashi, Y.
•
Kohri, K.
•
Komin, N.
•
Balazs, C.
•
Kornecki, P.
•
Kosack, K.
•
Fukazawa, Y.
•
Cristofari, P.
•
Kowal, G.
•
Kubo, H.
•
Kushida, J.
•
•
•
Láinez, M.
•
•
Lapington, J.
•
Balbo, M.
•
Fukui, Y.
•
Laporte, P.
•
Alvarez-Crespo, N.
•
Lazarević, S.
•
Lazendic-Galloway, J.
•
Lemoine-Goumard, M.
•
Lenain, J. -P.
•
•
Leonora, E.
•
•
Lindfors, E.
•
Furniss, A.
•
Linhoff, M.
•
Baquero Larriva, A.
•
Cuevas, O.
•
Liodakis, I.
•
Lipniacka, A.
•
•
Longo, F.
•
López-Coto, R.
•
López-Moya, M.
•
López-Oramas, A.
•
•
Loporchio, S.
•
Lozano Bahilo, J.
•
Luque-Escamilla, P. L.
•
Curtis-Ginsberg, Z.
•
Barbosa Martins, V.
•
Macias, O.
•
Majumdar, P.
•
Mallamaci, M.
•
Malyshev, D.
•
Mandat, D.
•
Galaz, G.
•
Manicò, G.
•
Mariotti, M.
•
Márquez, I.
•
Marquez, P.
•
D'Amico, G.
•
Marsella, G.
•
Barres de Almeida, U.
•
Martí, J.
•
Martínez, G. A.
•
Martínez, M.
•
Galelli, C.
•
Martinez, O.
•
Marty, C.
•
Mas-Aguilar, A.
•
Mastropietro, M.
•
Mazin, D.
•
•
Menchiari, S.
•
Mestre, E.
•
Barrio, J. A.
•
Meunier, J. -L.
•
•
Meyer, D. M. -A.
•
Meyer, M.
•
Miceli, D.
•
•
Michailidis, M.
•
Michałowski, J.
•
Dai, S.
•
Miener, T.
•
Miranda, J. M.
•
Mitchell, A.
•
Gammaldi, V.
•
Batković, I.
•
Mizote, M.
•
Mizuno, T.
•
Moderski, R.
•
Molero, M.
•
•
Molina, E.
•
Dalchenko, M.
•
Montaruli, T.
•
Moralejo, A.
•
Arnesen, T. T. H.
•
Morcuende, D.
•
Morselli, A.
•
Batzofin, R.
•
Moulin, E.
•
Moya Zamanillo, V.
•
Munari, K.
•
Murach, T.
•
Muraczewski, A.
•
•
Muraishi, H.
•
Cifuentes, A.
•
Nakamori, T.
•
Nayak, A.
•
Nemmen, R.
•
Neto, J. P.
•
Baxter, J.
•
Nickel, L.
•
Niemiec, J.
•
Nieto, D.
•
Nievas Rosillo, M.
•
De Angelis, A.
•
Garczarczyk, M.
•
Nikołajuk, M.
•
Nikolić, L.
•
Nishijima, K.
•
Noda, K.
•
Nosek, D.
•
Novotny, V.
•
Becerra González, J.
•
Nozaki, S.
•
Ohishi, M.
•
Ohtani, Y.
•
Gasbarra, C.
•
de Bony de Lavergne, M.
•
Okumura, A.
•
Olive, J. -F.
•
Ong, R. A.
•
•
Orito, R.
•
•
Orlando, E.
•
Beck, G.
•
•
Gasparrini, D.
•
Ostrowski, M.
•
•
Otero-Santos, J.
•
Oya, I.
•
•
•
Palatiello, M.
•
Panebianco, G.
•
Paneque, D.
•
Pantaleo, F. R.
•
Ghalumyan, A.
•
Benbow, W.
•
Paredes, J. M.
•
Alves Batista, R.
•
•
Patricelli, B.
•
Pe'er, A.
•
Pech, M.
•
Pecimotika, M.
•
Pensec, U.
•
Peresano, M.
•
•
Pérez-Romero, J.
•
•
Berge, D.
•
de Gouveia Dal Pino, E. M.
•
Peters, K. P.
•
Petruk, O.
•
•
Pierre, E.
•
Pietropaolo, E.
•
Pihet, M.
•
•
Pinchbeck, L.
•
Pirola, G.
•
•
Plard, C.
•
De Lotto, B.
•
Bernardini, E.
•
Podobnik, F.
•
Pohl, M.
•
Pollet, V.
•
•
Giesbrecht Formiga Paiva, J. G.
•
•
•
Priyadarshi, C.
•
Produit, N.
•
Prouza, M.
•
De Lucia, M.
•
Pueschel, E.
•
Bernete, J.
•
Pühlhofer, G.
•
Pumo, M. L.
•
Giglietto, N.
•
Queiroz, F.
•
Quirrenbach, A.
•
Rainò, S.
•
Rando, R.
•
Razzaque, S.
•
Regeard, M.
•
de Menezes, R.
•
Reimer, A.
•
Reimer, O.
•
Bernlöhr, K.
•
Giordano, F.
•
Reisenegger, A.
•
Rhode, W.
•
Ribeiro, D.
•
Ribó, M.
•
Ricci, C.
•
Richtler, T.
•
Rico, J.
•
de Naurois, M.
•
Rieger, F.
•
Riitano, L.
•
Giuffrida, R.
•
Rizi, V.
•
Berti, A.
•
Roache, E.
•
Rodriguez Fernandez, G.
•
Rodríguez Frías, M. D.
•
Rodríguez-Vázquez, J. J.
•
•
•
de Souza, V.
•
Rosado, J.
•
Coimbra Araujo, C. H.
•
Rosales de Leon, A.
•
Rowell, G.
•
Rudak, B.
•
Bertucci, B.
•
Ruiter, A. J.
•
Rulten, C. B.
•
Sadeh, I.
•
Saha, L.
•
Saito, T.
•
del Peral, L.
•
Arrabito, L.
•
Salzmann, H.
•
Sánchez-Conde, M.
•
Sandaker, H.
•
•
Sano, H.
•
Bhattacharjee, P.
•
Santander, M.
•
Santos-Lima, R.
•
Sapienza, V.
•
Šarić, T.
•
Glicenstein, J. -F.
•
del Valle, M. V.
•
Sarkar, A.
•
Sarkar, S.
•
•
•
Scherer, A.
•
•
Bhattacharyya, S.
•
•
Schleicher, B.
•
Glombitza, J.
•
Schovanek, P.
•
Delgado Giler, A. G.
•
Schubert, J. L.
•
Schwanke, U.
•
Seglar Arroyo, M.
•
Seitenzahl, I. R.
•
Sergijenko, O.
•
Servillat, M.
•
Siegert, T.
•
•
Goldoni, P.
•
Siejkowski, H.
•
Siqueira, C.
•
Delgado Mengual, J.
•
Sliusar, V.
•
Slowikowska, A.
•
Sol, H.
•
Spencer, S. T.
•
•
•
Stanič, S.
•
González, J. M.
•
Starecki, T.
•
Biland, A.
•
Starling, R.
•
Amans, J. -P.
•
Stawarz, Ł.
•
Steppa, C.
•
Sæther Hatlen, E.
•
Stolarczyk, T.
•
Strišković, J.
•
Suda, Y.
•
González, M. M.
•
Świerk, P.
•
Tajima, H.
•
Tak, D.
•
Bissaldi, E.
•
Delgado, C.
•
Takahashi, M.
•
Takeishi, R.
•
Tavernier, T.
•
Tejedor, L. A.
•
Terauchi, K.
•
Goulart Coelho, J.
•
Teshima, M.
•
•
Tian, W. W.
•
Tibaldo, L.
•
Tibolla, O.
•
Dell'aiera, M.
•
Biteau, J.
•
Todero Peixoto, C. J.
•
Torradeflot, F.
•
Torres, D. F.
•
Gradetzke, T.
•
Tosti, G.
•
Tothill, N.
•
Toussenel, F.
•
Tramacere, A.
•
Travnicek, P.
•
Tripodo, G.
•
della Volpe, D.
•
•
Blanch, O.
•
Truzzi, S.
•
Granot, J.
•
•
Vaclavek, L.
•
Vacula, M.
•
•
Vallés, R.
•
van Eldik, C.
•
van Scherpenberg, J.
•
Depaoli, D.
•
Vandenbroucke, J.
•
Vassiliev, V.
•
Grasso, D.
•
Blazek, J.
•
Vázquez Acosta, M.
•
Vecchi, M.
•
Ventura, S.
•
•
Verna, G.
•
Viana, A.
•
Viaux, N.
•
Di Girolamo, T.
•
Vigliano, A.
•
•
Vignatti, J.
•
Vigorito, C. F.
•
•
Villanueva, J.
•
Visentin, E.
•
Vitale, V.
•
Vodeb, V.
•
Voisin, V.
•
Voitsekhovskyi, V.
•
Di Piano, A.
•
Grau, R.
•
Vorobiov, S.
•
Voutsinas, G.
•
Vovk, I.
•
Vuillaume, T.
•
Boisson, C.
•
Wagner, S. J.
•
Walter, R.
•
White, M.
•
White, R.
•
Wierzcholska, A.
•
Asano, K.
•
Di Pierro, F.
•
Will, M.
•
Williams, D. A.
•
Wohlleben, F.
•
•
Yamamoto, T.
•
Bolmont, J.
•
Yang, L.
•
Yoshida, T.
•
Yoshikoshi, T.
•
Gréaux, L.
•
Zaharijas, G.
•
Di Tria, R.
•
•
Zanmar Sanchez, R.
•
Zavrtanik, D.
•
Zavrtanik, M.
•
Zdziarski, A. A.
•
Zech, A.
•
•
Zhang, W.
•
Green, D.
•
Zhdanov, V. I.
•
Ziętara, K.
•
Di Venere, L.
•
Živec, M.
•
Zuriaga-Puig, J.
•
The CTAO Consortium
•
Bonollo, A.
•
Bordas, P.
•
Bosnjak, Z.
•
Bottacini, E.
•
•
Böttcher, M.
•
Bringmann, T.
•
Bronzini, E.
•
Díaz, C.
•
Brose, R.
•
Brown, A. M.
•
Brunelli, G.
•
•
Bulik, T.
•
Burelli, I.
•
Grolleron, G.
•
Burmistrov, L.
•
Burton, M.
•
Buscemi, M.
•
Bylund, T.
•
•
Cailleux, J.
•
Campoy-Ordaz, A.
•
Cantlay, B. K.
•
•
Caproni, A.
•
Guedes, L. M. V.
•
Capuzzo-Dolcetta, R.
•
•
Caroff, S.
•
•
Carosi, R.
•
Diebold, S.
•
Carquin, E.
•
Carrasco, M. -S.
•
Cassol, F.
•
Castaldini, L.
•
Gueta, O.
•
Castrejon, N.
•
Castro-Tirado, A. J.
•
Cerasole, D.
•
Cerruti, M.
•
Chadwick, P. M.
•
Chaty, S.
•
Dinesh, A.
•
Chen, A. W.
•
Chernyakova, M.
•
Chiavassa, A.
•
Hackfeld, J.
•
Chudoba, J.
•
Chytka, L.
•
Cicciari, G. M.
•
Djuvsland, J.
•
Dominik, R. M.
•
Dominis Prester, D.
•
Donini, A.
•
Dorner, D.
•
Dörner, J.
•
Doro, M.
•
Hadasch, D.
•
Dournaux, J. -L.
•
Ambrosi, G.
•
Duangchan, C.
•
Dubos, C.
•
Ducci, L.
•
Dwarkadas, V. V.
•
Ebr, J.
•
Eckner, C.
•
Egberts, K.
•
Einecke, S.
•
•
Elsässer, D.
•
Emery, G.
•
Angel, L.
•
Errando, M.
•
Escanuela, C.
•
Escarate, P.
•
Escobar Godoy, M.
•
Escudero, J.
•
Esposito, P.
•
•
Hamal, P.
•
Falceta-Goncalves, D.
•
Fedorova, E.
•
Fegan, S.
•
Aramo, C.
•
Feng, Q.
•
Ferrand, G.
•
Ferrarotto, F.
•
Fiandrini, E.
•
Fiasson, A.
•
Filipovic, M.
•
Hanlon, W.
•
•
•
Foffano, L.
•
Font Guiteras, L.
•
Arcaro, C.
•
Fontaine, G.
•
Ascasibar, Y.
•
Hara, S.
•
Harvey, V. M.
•
Hassan, T.
•
Hayashi, K.
•
Heß, B.
•
Heckmann, L.
•
Heller, M.
•
Conte, F.
•
Hernández Cadena, S.
•
Hervet, O.
•
Hinton, J.
•
Aschersleben, J.
•
Hiroshima, N.
•
Hnatyk, B.
•
Hnatyk, R.
•
Hofmann, W.
•
Holder, J.
•
Horan, D.
•
Contreras, J. L.
•
Horvath, P.
•
Hovatta, T.
•
Hrabovsky, M.
•
Hrupec, D.
•
Ashkar, H.
•
Iarlori, M.
•
Inada, T.
•
•
Inoue, S.
•
Inoue, Y.
•
•
Iocco, F.
•
Iori, M.
•
Ishio, K.
•
Jamrozy, M.
•
Janecek, P.
•
Backes, M.
•
Jankowsky, F.
•
Jean, P.
•
Jimenez Quiles, J.
•
Jin, W.
•
Costantini, H.
•
Juramy-Gilles, C.
Abstract
Monochromatic gamma-ray signals constitute a potential smoking gun signature for annihilating or decaying dark matter particles that could relatively easily be distinguished from astrophysical or instrumental backgrounds. We provide an updated assessment of the sensitivity of the Cherenkov Telescope Array (CTA) to such signals, based on observations of the Galactic centre region as well as of selected dwarf spheroidal galaxies. We find that current limits and detection prospects for dark matter masses above 300 GeV will be significantly improved, by up to an order of magnitude in the multi-TeV range. This demonstrates that CTA will set a new standard for gamma-ray astronomy also in this respect, as the world's largest and most sensitive high-energy gamma-ray observatory, in particular due to its exquisite energy resolution at TeV energies and the adopted observational strategy focussing on regions with large dark matter densities. Throughout our analysis, we use up-to-date instrument response functions, and we thoroughly model the effect of instrumental systematic uncertainties in our statistical treatment. We further present results for other potential signatures with sharp spectral features, e.g. box-shaped spectra, that would likewise very clearly point to a particle dark matter origin....
Volume
2024
Issue
07
Start page
047
Issn Identifier
1475-7516
Ads BibCode
2024JCAP...07..047A
Rights
open.access
File(s)![Thumbnail Image]()
Loading...
Name
Abe_2024_J._Cosmol._Astropart._Phys._2024_047.pdf
Description
PDF editoriale
Size
1.9 MB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
acb26ddd22da16cd51cf9af59a4524bc