Sensitivity of the Cherenkov Telescope Array for probing cosmology and fundamental physics with gamma-ray propagation
Date Issued
2021
Author(s)
Abdalla, H.
•
Abe, H.
•
Acero, F.
•
Acharyya, A.
•
Adam, R.
•
Agudo, I.
•
Aguirre-Santaella, A.
•
Alfaro, R.
•
Alfaro, J.
•
Alispach, C.
•
Aloisio, R.
•
Maggio, C.
•
Majczyna, A.
•
Makariev, M.
•
Mallamaci, M.
•
Mandat, D.
•
•
Maneva, G.
•
Manganaro, M.
•
Manicò, G.
•
de Gouveia Dal Pino, E. M.
•
Gueta, O.
•
Marcowith, A.
•
Marculewicz, M.
•
Markoff, S.
•
Marquez, P.
•
Martí, J.
•
Martinez, O.
•
Martínez, M.
•
Baquero Larriva, A.
•
Martínez, G.
•
Martínez-Huerta, H.
•
Gunji, S.
•
De Lotto, B.
•
Maurin, G.
•
Mazin, D.
•
Mbarubucyeye, J. D.
•
Medina Miranda, D.
•
Meyer, M.
•
Micanovic, S.
•
Miener, T.
•
Minev, M.
•
Barbosa Martins, V.
•
Halim, A.
•
Miranda, J. M.
•
Alves Batista, R.
•
Mitchell, A.
•
Mizuno, T.
•
Mode, B.
•
Moderski, R.
•
Mohrmann, L.
•
Molina, E.
•
Montaruli, T.
•
Moralejo, A.
•
Harvey, M.
•
Morales Merino, J.
•
Barkov, M.
•
•
Morcuende-Parrilla, D.
•
Morselli, A.
•
Mukherjee, R.
•
Mundell, C.
•
Murach, T.
•
Muraishi, H.
•
Nagai, A.
•
Hassan Collado, T.
•
Nakamori, T.
•
Nemmen, R.
•
Niemiec, J.
•
de Naurois, M.
•
•
Nieto, D.
•
Nievas, M.
•
Nikolajuk, M.
•
Nishijima, K.
•
Noda, K.
•
Hayashi, K.
•
Nosek, D.
•
Nozaki, S.
•
O'Brien, P.
•
Ohira, Y.
•
de Oña Wilhelmi, E.
•
Ohishi, M.
•
Barres de Almeida, U.
•
Oka, T.
•
Ong, R. A.
•
•
Heller, M.
•
Orito, R.
•
•
Orlando, E.
•
Osborne, J. P.
•
Ostrowski, M.
•
De Palma, F.
•
Oya, I.
•
•
Barrio, J. A.
•
Palatka, M.
•
Hernández Cadena, S.
•
Paneque, D.
•
Pantaleo, F. R.
•
Paredes, J. M.
•
•
Patricelli, B.
•
Pavletić, L.
•
de Souza, V.
•
Pe'er, A.
•
Pech, M.
•
Pecimotika, M.
•
Hervet, O.
•
Batista, P. -I.
•
Peresano, M.
•
•
Petruk, O.
•
Pfrang, K.
•
Piatteli, P.
•
Pietropaolo, E.
•
Delgado, C.
•
Pillera, R.
•
Pilszyk, B.
•
Arrabito, L.
•
Pimentel, D.
•
•
Becerra González, J.
•
Pita, S.
•
Pohl, M.
•
Poireau, V.
•
Polo, M.
•
Prado, R. R.
•
•
Prast, J.
•
•
•
Produit, N.
•
Prokoph, H.
•
Prouza, M.
•
Becherini, Y.
•
Przybilski, H.
•
Pueschel, E.
•
Pühlhofer, G.
•
Pumo, M. L.
•
della Volpe, D.
•
Hinton, J.
•
Punch, M.
•
Queiroz, F.
•
Quirrenbach, A.
•
Rando, R.
•
Razzaque, S.
•
Rebert, E.
•
Beck, G.
•
Recchia, S.
•
Reichherzer, P.
•
Reimer, O.
•
Hiroshima, N.
•
Depaoli, D.
•
Reimer, A.
•
Renier, Y.
•
Reposeur, T.
•
Rhode, W.
•
Ribeiro, D.
•
Ribó, M.
•
Richtler, T.
•
Becker Tjus, J.
•
Rico, J.
•
Hnatyk, B.
•
Rieger, F.
•
Di Girolamo, T.
•
Rizi, V.
•
Rodriguez, J.
•
Rodriguez Fernandez, G.
•
Rodriguez Ramirez, J. C.
•
Rodríguez Vázquez, J. J.
•
•
•
Roncadelli, M.
•
Hnatyk, R.
•
Belmont, R.
•
Rosado, J.
•
•
Rosales de Leon, A.
•
Rowell, G.
•
Rudak, B.
•
Rujopakarn, W.
•
•
Sadeh, I.
•
Saha, L.
•
Hoffmann, D.
•
Saito, T.
•
Salesa Greus, F.
•
Benbow, W.
•
Di Pierro, F.
•
Sanchez, D.
•
Sánchez-Conde, M.
•
•
Sano, H.
•
Santander, M.
•
Santos, E. M.
•
Hofmann, W.
•
Sanuy, A.
•
Sarkar, S.
•
•
Sawangwit, U.
•
Díaz, C.
•
Bernardini, E.
•
Scherer, A.
•
Schleicher, B.
•
Schovanek, P.
•
Schussler, F.
•
Holder, J.
•
Schwanke, U.
•
•
•
Seglar Arroyo, M.
•
Sergijenko, O.
•
Díaz-Bahamondes, C.
•
Servillat, M.
•
Berti, A.
•
Seweryn, K.
•
Shalchi, A.
•
Horan, D.
•
Sharma, P.
•
Shellard, R. C.
•
Siejkowski, H.
•
Sinha, A.
•
Sliusar, V.
•
Slowikowska, A.
•
Diebold, S.
•
Sokolenko, A.
•
Sol, H.
•
Berton, M.
•
Hörandel, J.
•
Specovius, A.
•
Spencer, S.
•
•
•
Stanič, S.
•
Starling, R.
•
Stolarczyk, T.
•
Djannati-Ataï, A.
•
Straumann, U.
•
Strišković, J.
•
Horvath, P.
•
Suda, Y.
•
Bertucci, B.
•
Świerk, P.
•
•
Takahashi, H.
•
Takahashi, M.
•
•
Taylor, L.
•
Dmytriiev, A.
•
Tejedor, L. A.
•
Daniel, M. K.
•
Temnikov, P.
•
Terrier, R.
•
Terzic, T.
•
Beshley, V.
•
•
Tian, W.
•
Tibaldo, L.
•
Tonev, D.
•
Torres, D. F.
•
Domínguez, A.
•
Asano, K.
•
•
Tosti, L.
•
Tothill, N.
•
Tovmassian, G.
•
Travnicek, P.
•
Bi, B.
•
Truzzi, S.
•
Tuossenel, F.
•
•
Vacula, M.
•
Hovatta, T.
•
Donini, A.
•
Vagelli, V.
•
Valentino, M.
•
Vallage, B.
•
•
van Eldik, C.
•
Varner, G. S.
•
Biasuzzi, B.
•
Vassiliev, V.
•
Vázquez Acosta, M.
•
Hrabovsky, M.
•
Vecchi, M.
•
Dorner, D.
•
Veh, J.
•
•
Vergani, S.
•
Verguilov, V.
•
Vettolani, G. P.
•
Viana, A.
•
Vigorito, C. F.
•
Biland, A.
•
Hrupec, D.
•
Vitale, V.
•
Vorobiov, S.
•
Doro, M.
•
Vovk, I.
•
Vuillaume, T.
•
Wagner, S. J.
•
Walter, R.
•
Watson, J.
•
White, M.
•
White, R.
•
Hughes, G.
•
Wiemann, R.
•
Bissaldi, E.
•
Wierzcholska, A.
•
•
Will, M.
•
Williams, D. A.
•
Wischnewski, R.
•
•
Yamazaki, R.
•
Yanagita, S.
•
Hütten, M.
•
Yang, L.
•
Yoshikoshi, T.
•
Zacharias, M.
•
Biteau, J.
•
Dournaux, J.
•
Zaharijas, G.
•
Zaric, D.
•
Zavrtanik, M.
•
Zavrtanik, D.
•
Zdziarski, A. A.
•
Iarlori, M.
•
Zech, A.
•
Zechlin, H.
•
Zhdanov, V. I.
•
Živec, M.
•
Blanch, O.
•
Dwarkadas, V. V.
•
•
Boisson, C.
•
Bolmont, J.
•
•
Inada, T.
•
Bonneau Arbeletche, L.
•
•
Bordas, P.
•
Bottacini, E.
•
Böttcher, M.
•
Bozhilov, V.
•
Ebr, J.
•
Bregeon, J.
•
Brill, A.
•
Brown, A. M.
•
Inoue, S.
•
•
•
•
Burton, M.
•
Buscemi, M.
•
•
Cameron, R.
•
Eckner, C.
•
Capasso, M.
•
Caprai, M.
•
Insolia, A.
•
Caproni, A.
•
Capuzzo-Dolcetta, R.
•
•
Carosi, R.
•
•
Casanova, S.
•
•
Cauz, D.
•
Einecke, S.
•
Cerny, K.
•
Davies, J.
•
Cerruti, M.
•
Chadwick, P.
•
Chaty, S.
•
Chen, A.
•
Chernyakova, M.
•
Chiaro, G.
•
Chiavassa, A.
•
Chytka, L.
•
•
Ekoume, T. R. N.
•
Ionica, M.
•
Conte, F.
•
Contreras, J. L.
•
Coronado-Blazquez, J.
•
Cortina, J.
•
•
Costantini, H.
•
•
Cristofari, P.
•
Cuevas, O.
•
Elsässer, D.
•
Ascasíbar, Y.
•
Emery, G.
•
Evoli, C.
•
Fairbairn, M.
•
Ambrosi, G.
•
Falceta-Goncalves, D.
•
Fegan, S.
•
Feng, Q.
•
Ferrand, G.
•
Fiandrini, E.
•
Fiasson, A.
•
Iori, M.
•
•
Foffano, L.
•
Fonseca, M. V.
•
Font, L.
•
Angüner, E. O.
•
Fontaine, G.
•
Franco, F. J.
•
Freixas Coromina, L.
•
Fukami, S.
•
Fukazawa, Y.
•
Jacquemont, M.
•
Fukui, Y.
•
Gaggero, D.
•
•
Gammaldi, V.
•
Garcia, E.
•
Araudo, A.
•
Garczarczyk, M.
•
Gascon, D.
•
Gaug, M.
•
Gent, A.
•
Jamrozy, M.
•
Ghalumyan, A.
•
•
•
•
Giavitto, G.
•
Giglietto, N.
•
Armstrong, T.
•
Giordano, F.
•
Glicenstein, J.
•
Goldoni, P.
•
Janecek, P.
•
González, J. M.
•
Gourgouliatos, K.
•
Grabarczyk, T.
•
•
Granot, J.
•
Grasso, D.
•
•
Arqueros, F.
•
Grube, J.
•
Jiménez Martínez, I.
•
Jin, W.
•
Jung-Richardt, I.
•
Jurysek, J.
•
•
Kaaret, P.
•
Karas, V.
•
Ashley, M.
•
Karkar, S.
•
Kawanaka, N.
•
Kerszberg, D.
•
Khélifi, B.
•
Kissmann, R.
•
Knödlseder, J.
•
Kobayashi, Y.
•
De Angelis, A.
•
Kohri, K.
•
Komin, N.
•
Kong, A.
•
Backes, M.
•
Kosack, K.
•
Kubo, H.
•
•
Lamanna, G.
•
Lang, R. G.
•
Lapington, J.
•
de Bony de Lavergne, M.
•
Laporte, P.
•
Lefaucheur, J.
•
Lemoine-Goumard, M.
•
Lenain, J.
•
Balazs, C.
•
•
•
Leuschner, F.
•
Lindfors, E.
•
Lloyd, S.
•
•
Lohse, T.
•
•
Longo, F.
•
Lopez, A.
•
López, M.
•
Balbo, M.
•
López-Coto, R.
•
Loporchio, S.
•
•
Luque-Escamilla, P. L.
•
de Cássia dos Anjos, R.
•
Lyard, E.
Abstract
The Cherenkov Telescope Array (CTA), the new-generation ground-based observatory for γ astronomy, provides unique capabilities to address significant open questions in astrophysics, cosmology, and fundamental physics. We study some of the salient areas of γ 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 γ absorption on the extragalactic background light with a statistical uncertainty below 15% up to a redshift z=2 and to constrain or detect γ halos up to intergalactic-magnetic-field strengths of at least 0.3 pG . Extragalactic observations with CTA also show promising potential to probe physics beyond the Standard Model. The best limits on Lorentz invariance violation from γ 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 γ cosmology.
Volume
2021
Issue
2
Start page
048
Issn Identifier
1475-7516
Ads BibCode
2021JCAP...02..048A
Rights
open.access
File(s)![Thumbnail Image]()
![Thumbnail Image]()
Loading...
Name
2010.01349.pdf
Description
preprint
Size
2.29 MB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
cd08527d628408845ba745d045f05209
Loading...
Name
Abdalla_2021_J._Cosmol._Astropart._Phys._2021_048.pdf
Description
[Administrators only]
Size
2.71 MB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
a4d196386ddec66fddfee4be984d2d5c