Constraints on axion-like particles with the Perseus Galaxy Cluster with MAGIC

Fuente: arXiv
Enregistré dans:
Détails bibliographiques
Auteurs principaux: MAGIC Collaboration, Abe, H., Abe, S., Abhir, J., Acciari, V. A., Agudo, I., Aniello, T., Ansoldi, S., Antonelli, L. A., Engels, A. Arbet, Arcaro, C., Artero, M., Asano, K., Baack, D., Babić, A., Baquero, A., de Almeida, U. Barres, Barrio, J. A., Batković, I., Baxter, J., González, J. Becerra, Bednarek, W., Bernardini, E., Bernete, J., Berti, A., Besenrieder, J., Bigongiari, C., Biland, A., Blanch, O., Bonnoli, G., Bošnjak, Ž., Burelli, I., Busetto, G., Campoy-Ordaz, A., Carosi, A., Carosi, R., Carretero-Castrillo, M., Castro-Tirado, A. J., Ceribella, G., Chai, Y., Cifuentes, A., Cikota, S., Colombo, E., Contreras, J. L., Cortina, J., Covino, S., D'Amico, G., D'Elia, V., Da Vela, P., Dazzi, F., De Angelis, A., De Lotto, B., Del Popolo, A., Delgado, J., Mendez, C. Delgado, Depaoli, D., Di Pierro, F., Di Venere, L., Donini, A., Dorner, D., Doro, M., Elsaesser, D., Emery, G., Escudero, J., Fariña, L., Fattorini, A., Foffano, L., Font, L., Fukami, S., Fukazawa, Y., López, R. J. García, Garczarczyk, M., Gasparyan, S., Gaug, M., Paiva, J. G. Giesbrecht, Giglietto, N., Giordano, F., Gliwny, P., Godinović, N., Grau, R., Green, D., Green, J. G., Hadasch, D., Hahn, A., Hassan, T., Heckmann, L., Herrera, J., Hrupec, D., Hütten, M., Imazawa, R., Inada, T., Iotov, R., Ishio, K., Martínez, I. Jiménez, Jormanainen, J., Kerszberg, D., Kluge, G. W., Kobayashi, Y., Kouch, P. M., Kubo, H., Kushida, J., Láinez, M., Lamastra, A., Leone, F., Lindfors, E., Linhoff, L., Lombardi, S., Longo, F., López-Coto, R., López-Moya, M., López-Oramas, A., Loporchio, S., Lorini, A., Fraga, B. Machado de Oliveira, Majumdar, P., Makariev, M., Maneva, G., Mang, N., Manganaro, M., Mangano, S., Mannheim, K., Mariotti, M., Martínez, M., Martínez-Chicharro, M., Mas-Aguilar, A., Mazin, D., Menchiari, S., Mender, S., Miceli, D., Miener, T., Miranda, J. M., Mirzoyan, R., González, M. Molero, Molina, E., Mondal, H. A., Moralejo, A., Morcuende, D., Nakamori, T., Nanci, C., Nava, L., Neustroev, V., Nickel, L., Rosillo, M. Nievas, Nigro, C., Nikolić, L., Nilsson, K., Nishijima, K., Ekoume, T. Njoh, Noda, K., Nozaki, S., Ohtani, Y., Okumura, A., Otero-Santos, J., Paiano, S., Palatiello, M., Paneque, D., Paoletti, R., Paredes, J. M., Pavlović, D., Persic, M., Pihet, M., Pirola, G., Podobnik, F., Moroni, P. G. Prada, Prandini, E., Principe, G., Priyadarshi, C., Rhode, W., Ribó, M., Rico, J., Righi, C., Sahakyan, N., Saito, T., Satalecka, K., Saturni, F. G., Schleicher, B., Schmidt, K., Schmuckermaier, F., Schubert, J. L., Schweizer, T., Sciaccaluga, A., Sitarek, J., Sliusar, V., Sobczynska, D., Spolon, A., Stamerra, A., Strišković, J., Strom, D., Strzys, M., Suda, Y., Suutarinen, S., Tajima, H., Takahashi, M., Takeishi, R., Tavecchio, F., Temnikov, P., Terauchi, K., Terzić, T., Teshima, M., Tosti, L., Truzzi, S., Tutone, A., Ubach, S., van Scherpenberg, J., Acosta, M. Vazquez, Ventura, S., Verguilov, V., Viale, I., Vigorito, C. F., Vitale, V., Vovk, I., Walter, R., Will, M., Yamamoto, T.
Format: Preprint
Publié: 2024
Sujets:
Accès en ligne:
Tags: Ajouter un tag
Pas de tags, Soyez le premier à ajouter un tag!
_version_ 1866914645711781888
author MAGIC Collaboration
Abe, H.
Abe, S.
Abhir, J.
Acciari, V. A.
Agudo, I.
Aniello, T.
Ansoldi, S.
Antonelli, L. A.
Engels, A. Arbet
Arcaro, C.
Artero, M.
Asano, K.
Baack, D.
Babić, A.
Baquero, A.
de Almeida, U. Barres
Barrio, J. A.
Batković, I.
Baxter, J.
González, J. Becerra
Bednarek, W.
Bernardini, E.
Bernete, J.
Berti, A.
Besenrieder, J.
Bigongiari, C.
Biland, A.
Blanch, O.
Bonnoli, G.
Bošnjak, Ž.
Burelli, I.
Busetto, G.
Campoy-Ordaz, A.
Carosi, A.
Carosi, R.
Carretero-Castrillo, M.
Castro-Tirado, A. J.
Ceribella, G.
Chai, Y.
Cifuentes, A.
Cikota, S.
Colombo, E.
Contreras, J. L.
Cortina, J.
Covino, S.
D'Amico, G.
D'Elia, V.
Da Vela, P.
Dazzi, F.
De Angelis, A.
De Lotto, B.
Del Popolo, A.
Delgado, J.
Mendez, C. Delgado
Depaoli, D.
Di Pierro, F.
Di Venere, L.
Donini, A.
Dorner, D.
Doro, M.
Elsaesser, D.
Emery, G.
Escudero, J.
Fariña, L.
Fattorini, A.
Foffano, L.
Font, L.
Fukami, S.
Fukazawa, Y.
López, R. J. García
Garczarczyk, M.
Gasparyan, S.
Gaug, M.
Paiva, J. G. Giesbrecht
Giglietto, N.
Giordano, F.
Gliwny, P.
Godinović, N.
Grau, R.
Green, D.
Green, J. G.
Hadasch, D.
Hahn, A.
Hassan, T.
Heckmann, L.
Herrera, J.
Hrupec, D.
Hütten, M.
Imazawa, R.
Inada, T.
Iotov, R.
Ishio, K.
Martínez, I. Jiménez
Jormanainen, J.
Kerszberg, D.
Kluge, G. W.
Kobayashi, Y.
Kouch, P. M.
Kubo, H.
Kushida, J.
Láinez, M.
Lamastra, A.
Leone, F.
Lindfors, E.
Linhoff, L.
Lombardi, S.
Longo, F.
López-Coto, R.
López-Moya, M.
López-Oramas, A.
Loporchio, S.
Lorini, A.
Fraga, B. Machado de Oliveira
Majumdar, P.
Makariev, M.
Maneva, G.
Mang, N.
Manganaro, M.
Mangano, S.
Mannheim, K.
Mariotti, M.
Martínez, M.
Martínez-Chicharro, M.
Mas-Aguilar, A.
Mazin, D.
Menchiari, S.
Mender, S.
Miceli, D.
Miener, T.
Miranda, J. M.
Mirzoyan, R.
González, M. Molero
Molina, E.
Mondal, H. A.
Moralejo, A.
Morcuende, D.
Nakamori, T.
Nanci, C.
Nava, L.
Neustroev, V.
Nickel, L.
Rosillo, M. Nievas
Nigro, C.
Nikolić, L.
Nilsson, K.
Nishijima, K.
Ekoume, T. Njoh
Noda, K.
Nozaki, S.
Ohtani, Y.
Okumura, A.
Otero-Santos, J.
Paiano, S.
Palatiello, M.
Paneque, D.
Paoletti, R.
Paredes, J. M.
Pavlović, D.
Persic, M.
Pihet, M.
Pirola, G.
Podobnik, F.
Moroni, P. G. Prada
Prandini, E.
Principe, G.
Priyadarshi, C.
Rhode, W.
Ribó, M.
Rico, J.
Righi, C.
Sahakyan, N.
Saito, T.
Satalecka, K.
Saturni, F. G.
Schleicher, B.
Schmidt, K.
Schmuckermaier, F.
Schubert, J. L.
Schweizer, T.
Sciaccaluga, A.
Sitarek, J.
Sliusar, V.
Sobczynska, D.
Spolon, A.
Stamerra, A.
Strišković, J.
Strom, D.
Strzys, M.
Suda, Y.
Suutarinen, S.
Tajima, H.
Takahashi, M.
Takeishi, R.
Tavecchio, F.
Temnikov, P.
Terauchi, K.
Terzić, T.
Teshima, M.
Tosti, L.
Truzzi, S.
Tutone, A.
Ubach, S.
van Scherpenberg, J.
Acosta, M. Vazquez
Ventura, S.
Verguilov, V.
Viale, I.
Vigorito, C. F.
Vitale, V.
Vovk, I.
Walter, R.
Will, M.
Yamamoto, T.
author_facet MAGIC Collaboration
Abe, H.
Abe, S.
Abhir, J.
Acciari, V. A.
Agudo, I.
Aniello, T.
Ansoldi, S.
Antonelli, L. A.
Engels, A. Arbet
Arcaro, C.
Artero, M.
Asano, K.
Baack, D.
Babić, A.
Baquero, A.
de Almeida, U. Barres
Barrio, J. A.
Batković, I.
Baxter, J.
González, J. Becerra
Bednarek, W.
Bernardini, E.
Bernete, J.
Berti, A.
Besenrieder, J.
Bigongiari, C.
Biland, A.
Blanch, O.
Bonnoli, G.
Bošnjak, Ž.
Burelli, I.
Busetto, G.
Campoy-Ordaz, A.
Carosi, A.
Carosi, R.
Carretero-Castrillo, M.
Castro-Tirado, A. J.
Ceribella, G.
Chai, Y.
Cifuentes, A.
Cikota, S.
Colombo, E.
Contreras, J. L.
Cortina, J.
Covino, S.
D'Amico, G.
D'Elia, V.
Da Vela, P.
Dazzi, F.
De Angelis, A.
De Lotto, B.
Del Popolo, A.
Delgado, J.
Mendez, C. Delgado
Depaoli, D.
Di Pierro, F.
Di Venere, L.
Donini, A.
Dorner, D.
Doro, M.
Elsaesser, D.
Emery, G.
Escudero, J.
Fariña, L.
Fattorini, A.
Foffano, L.
Font, L.
Fukami, S.
Fukazawa, Y.
López, R. J. García
Garczarczyk, M.
Gasparyan, S.
Gaug, M.
Paiva, J. G. Giesbrecht
Giglietto, N.
Giordano, F.
Gliwny, P.
Godinović, N.
Grau, R.
Green, D.
Green, J. G.
Hadasch, D.
Hahn, A.
Hassan, T.
Heckmann, L.
Herrera, J.
Hrupec, D.
Hütten, M.
Imazawa, R.
Inada, T.
Iotov, R.
Ishio, K.
Martínez, I. Jiménez
Jormanainen, J.
Kerszberg, D.
Kluge, G. W.
Kobayashi, Y.
Kouch, P. M.
Kubo, H.
Kushida, J.
Láinez, M.
Lamastra, A.
Leone, F.
Lindfors, E.
Linhoff, L.
Lombardi, S.
Longo, F.
López-Coto, R.
López-Moya, M.
López-Oramas, A.
Loporchio, S.
Lorini, A.
Fraga, B. Machado de Oliveira
Majumdar, P.
Makariev, M.
Maneva, G.
Mang, N.
Manganaro, M.
Mangano, S.
Mannheim, K.
Mariotti, M.
Martínez, M.
Martínez-Chicharro, M.
Mas-Aguilar, A.
Mazin, D.
Menchiari, S.
Mender, S.
Miceli, D.
Miener, T.
Miranda, J. M.
Mirzoyan, R.
González, M. Molero
Molina, E.
Mondal, H. A.
Moralejo, A.
Morcuende, D.
Nakamori, T.
Nanci, C.
Nava, L.
Neustroev, V.
Nickel, L.
Rosillo, M. Nievas
Nigro, C.
Nikolić, L.
Nilsson, K.
Nishijima, K.
Ekoume, T. Njoh
Noda, K.
Nozaki, S.
Ohtani, Y.
Okumura, A.
Otero-Santos, J.
Paiano, S.
Palatiello, M.
Paneque, D.
Paoletti, R.
Paredes, J. M.
Pavlović, D.
Persic, M.
Pihet, M.
Pirola, G.
Podobnik, F.
Moroni, P. G. Prada
Prandini, E.
Principe, G.
Priyadarshi, C.
Rhode, W.
Ribó, M.
Rico, J.
Righi, C.
Sahakyan, N.
Saito, T.
Satalecka, K.
Saturni, F. G.
Schleicher, B.
Schmidt, K.
Schmuckermaier, F.
Schubert, J. L.
Schweizer, T.
Sciaccaluga, A.
Sitarek, J.
Sliusar, V.
Sobczynska, D.
Spolon, A.
Stamerra, A.
Strišković, J.
Strom, D.
Strzys, M.
Suda, Y.
Suutarinen, S.
Tajima, H.
Takahashi, M.
Takeishi, R.
Tavecchio, F.
Temnikov, P.
Terauchi, K.
Terzić, T.
Teshima, M.
Tosti, L.
Truzzi, S.
Tutone, A.
Ubach, S.
van Scherpenberg, J.
Acosta, M. Vazquez
Ventura, S.
Verguilov, V.
Viale, I.
Vigorito, C. F.
Vitale, V.
Vovk, I.
Walter, R.
Will, M.
Yamamoto, T.
contents Axion-like particles (ALPs) are pseudo-Nambu-Goldstone bosons that emerge in various theories beyond the standard model. These particles can interact with high-energy photons in external magnetic fields, influencing the observed gamma-ray spectrum. This study analyzes 41.3 hrs of observational data from the Perseus Galaxy Cluster collected with the MAGIC telescopes. We focused on the spectra the radio galaxy in the center of the cluster: NGC 1275. By modeling the magnetic field surrounding this target, we searched for spectral indications of ALP presence. Despite finding no statistical evidence of ALP signatures, we were able to exclude ALP models in the sub-micro electronvolt range. Our analysis improved upon previous work by calculating the full likelihood and statistical coverage for all considered models across the parameter space. Consequently, we achieved the most stringent limits to date for ALP masses around 50 neV, with cross sections down to $g_{aγ} = 3 \times 10^{-12}$ GeV$^{-1}$.
format Preprint
id arxiv_https___arxiv_org_abs_2401_07798
institution arXiv
publishDate 2024
record_format arxiv
spellingShingle Constraints on axion-like particles with the Perseus Galaxy Cluster with MAGIC
MAGIC Collaboration
Abe, H.
Abe, S.
Abhir, J.
Acciari, V. A.
Agudo, I.
Aniello, T.
Ansoldi, S.
Antonelli, L. A.
Engels, A. Arbet
Arcaro, C.
Artero, M.
Asano, K.
Baack, D.
Babić, A.
Baquero, A.
de Almeida, U. Barres
Barrio, J. A.
Batković, I.
Baxter, J.
González, J. Becerra
Bednarek, W.
Bernardini, E.
Bernete, J.
Berti, A.
Besenrieder, J.
Bigongiari, C.
Biland, A.
Blanch, O.
Bonnoli, G.
Bošnjak, Ž.
Burelli, I.
Busetto, G.
Campoy-Ordaz, A.
Carosi, A.
Carosi, R.
Carretero-Castrillo, M.
Castro-Tirado, A. J.
Ceribella, G.
Chai, Y.
Cifuentes, A.
Cikota, S.
Colombo, E.
Contreras, J. L.
Cortina, J.
Covino, S.
D'Amico, G.
D'Elia, V.
Da Vela, P.
Dazzi, F.
De Angelis, A.
De Lotto, B.
Del Popolo, A.
Delgado, J.
Mendez, C. Delgado
Depaoli, D.
Di Pierro, F.
Di Venere, L.
Donini, A.
Dorner, D.
Doro, M.
Elsaesser, D.
Emery, G.
Escudero, J.
Fariña, L.
Fattorini, A.
Foffano, L.
Font, L.
Fukami, S.
Fukazawa, Y.
López, R. J. García
Garczarczyk, M.
Gasparyan, S.
Gaug, M.
Paiva, J. G. Giesbrecht
Giglietto, N.
Giordano, F.
Gliwny, P.
Godinović, N.
Grau, R.
Green, D.
Green, J. G.
Hadasch, D.
Hahn, A.
Hassan, T.
Heckmann, L.
Herrera, J.
Hrupec, D.
Hütten, M.
Imazawa, R.
Inada, T.
Iotov, R.
Ishio, K.
Martínez, I. Jiménez
Jormanainen, J.
Kerszberg, D.
Kluge, G. W.
Kobayashi, Y.
Kouch, P. M.
Kubo, H.
Kushida, J.
Láinez, M.
Lamastra, A.
Leone, F.
Lindfors, E.
Linhoff, L.
Lombardi, S.
Longo, F.
López-Coto, R.
López-Moya, M.
López-Oramas, A.
Loporchio, S.
Lorini, A.
Fraga, B. Machado de Oliveira
Majumdar, P.
Makariev, M.
Maneva, G.
Mang, N.
Manganaro, M.
Mangano, S.
Mannheim, K.
Mariotti, M.
Martínez, M.
Martínez-Chicharro, M.
Mas-Aguilar, A.
Mazin, D.
Menchiari, S.
Mender, S.
Miceli, D.
Miener, T.
Miranda, J. M.
Mirzoyan, R.
González, M. Molero
Molina, E.
Mondal, H. A.
Moralejo, A.
Morcuende, D.
Nakamori, T.
Nanci, C.
Nava, L.
Neustroev, V.
Nickel, L.
Rosillo, M. Nievas
Nigro, C.
Nikolić, L.
Nilsson, K.
Nishijima, K.
Ekoume, T. Njoh
Noda, K.
Nozaki, S.
Ohtani, Y.
Okumura, A.
Otero-Santos, J.
Paiano, S.
Palatiello, M.
Paneque, D.
Paoletti, R.
Paredes, J. M.
Pavlović, D.
Persic, M.
Pihet, M.
Pirola, G.
Podobnik, F.
Moroni, P. G. Prada
Prandini, E.
Principe, G.
Priyadarshi, C.
Rhode, W.
Ribó, M.
Rico, J.
Righi, C.
Sahakyan, N.
Saito, T.
Satalecka, K.
Saturni, F. G.
Schleicher, B.
Schmidt, K.
Schmuckermaier, F.
Schubert, J. L.
Schweizer, T.
Sciaccaluga, A.
Sitarek, J.
Sliusar, V.
Sobczynska, D.
Spolon, A.
Stamerra, A.
Strišković, J.
Strom, D.
Strzys, M.
Suda, Y.
Suutarinen, S.
Tajima, H.
Takahashi, M.
Takeishi, R.
Tavecchio, F.
Temnikov, P.
Terauchi, K.
Terzić, T.
Teshima, M.
Tosti, L.
Truzzi, S.
Tutone, A.
Ubach, S.
van Scherpenberg, J.
Acosta, M. Vazquez
Ventura, S.
Verguilov, V.
Viale, I.
Vigorito, C. F.
Vitale, V.
Vovk, I.
Walter, R.
Will, M.
Yamamoto, T.
High Energy Astrophysical Phenomena
High Energy Physics - Phenomenology
Axion-like particles (ALPs) are pseudo-Nambu-Goldstone bosons that emerge in various theories beyond the standard model. These particles can interact with high-energy photons in external magnetic fields, influencing the observed gamma-ray spectrum. This study analyzes 41.3 hrs of observational data from the Perseus Galaxy Cluster collected with the MAGIC telescopes. We focused on the spectra the radio galaxy in the center of the cluster: NGC 1275. By modeling the magnetic field surrounding this target, we searched for spectral indications of ALP presence. Despite finding no statistical evidence of ALP signatures, we were able to exclude ALP models in the sub-micro electronvolt range. Our analysis improved upon previous work by calculating the full likelihood and statistical coverage for all considered models across the parameter space. Consequently, we achieved the most stringent limits to date for ALP masses around 50 neV, with cross sections down to $g_{aγ} = 3 \times 10^{-12}$ GeV$^{-1}$.
title Constraints on axion-like particles with the Perseus Galaxy Cluster with MAGIC
topic High Energy Astrophysical Phenomena
High Energy Physics - Phenomenology
url https://arxiv.org/abs/2401.07798