Image de couverture de livre

Constraints on Lorentz invariance violation from the extraordinary Mrk 421 flare of 2014 using a novel analysis method

Fuente: arXiv
Enregistré dans:
Détails bibliographiques
Auteurs principaux: MAGIC Collaboration, Abe, S., Abhir, J., Abhishek, A., Acciari, V. A., Aguasca-Cabot, A., Agudo, I., Aniello, T., Ansoldi, S., Antonelli, L. A., Engels, A. Arbet, Arcaro, C., Artero, M., Asano, K., Babić, A., Baquero, A., de Almeida, U. Barres, Barrio, J. A., Batković, I., Bautista, A., 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., Bronzini, E., Burelli, I., Busetto, G., Campoy-Ordaz, A., Carosi, A., Carosi, R., Carretero-Castrillo, M., Castro-Tirado, A. J., Cerasole, D., Ceribella, G., Chai, Y., Cifuentes, A., 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., de Menezes, R., Del Popolo, A., Delfino, M., Delgado, J., Mendez, C. Delgado, Di Pierro, F., Di Tria, R., Di Venere, L., Donini, A., Dorner, D., Doro, M., Elsaesser, D., Emery, G., Escudero, J., Fariña, L., Fattorini, A., Foffano, L., Font, L., Fröse, S., 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., Gradetzke, T., Grau, R., Green, D., Green, J. G., Günther, P., Hadasch, D., Hahn, A., Hassan, T., Heckmann, L., Llorente, J. Herrera, Hrupec, D., Hütten, M., Imazawa, R., Ishio, K., Martínez, I. Jiménez, Jormanainen, J., Kankkunen, S., Kayanoki, T., 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., Lyard, E., Fraga, B. Machado de Oliveira, Majumdar, P., Makariev, M., Maneva, G., 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., Neustroev, V., Nickel, L., Rosillo, M. Nievas, Nigro, C., Nikolić, L., Nilsson, K., Nishijima, K., Ekoume, T. Njoh, Noda, K., Nogues, L., Nozaki, S., Ohtani, Y., Okumura, A., Otero-Santos, J., Paiano, S., Palatiello, M., Paneque, D., Paoletti, R., Paredes, J. M., Peresano, M., 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., Saturni, F. G., Schleicher, B., Schmidt, K., Schmuckermaier, F., Schubert, J. L., Schweizer, T., Sciaccaluga, A., Silvestri, G., Sitarek, J., Sliusar, V., Sobczynska, D., Stamerra, A., Strišković, J., Strom, D., Suda, Y., Tajima, H., Takahashi, M., Takeishi, R., Tavecchio, F., Temnikov, P., Terauchi, K., Terzić, T., Teshima, M., Truzzi, S., Tutone, A., Ubach, S., van Scherpenberg, J., Acosta, M. Vazquez, Ventura, S., Viale, I., Vigorito, C. F., Vitale, V., Vovk, I., Walter, R., Will, M., Wunderlich, C., Yamamoto, T.
Format: Preprint
Publié: 2024
Sujets:
High Energy Astrophysical Phenomena
High Energy Physics - Phenomenology
Accès en ligne:
Acceder al recurso
Tags: Ajouter un tag
Pas de tags, Soyez le premier à ajouter un tag!
_version_ 1866915139093004288
author MAGIC Collaboration
Abe, S.
Abhir, J.
Abhishek, A.
Acciari, V. A.
Aguasca-Cabot, A.
Agudo, I.
Aniello, T.
Ansoldi, S.
Antonelli, L. A.
Engels, A. Arbet
Arcaro, C.
Artero, M.
Asano, K.
Babić, A.
Baquero, A.
de Almeida, U. Barres
Barrio, J. A.
Batković, I.
Bautista, A.
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.
Bronzini, E.
Burelli, I.
Busetto, G.
Campoy-Ordaz, A.
Carosi, A.
Carosi, R.
Carretero-Castrillo, M.
Castro-Tirado, A. J.
Cerasole, D.
Ceribella, G.
Chai, Y.
Cifuentes, A.
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.
de Menezes, R.
Del Popolo, A.
Delfino, M.
Delgado, J.
Mendez, C. Delgado
Di Pierro, F.
Di Tria, R.
Di Venere, L.
Donini, A.
Dorner, D.
Doro, M.
Elsaesser, D.
Emery, G.
Escudero, J.
Fariña, L.
Fattorini, A.
Foffano, L.
Font, L.
Fröse, S.
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.
Gradetzke, T.
Grau, R.
Green, D.
Green, J. G.
Günther, P.
Hadasch, D.
Hahn, A.
Hassan, T.
Heckmann, L.
Llorente, J. Herrera
Hrupec, D.
Hütten, M.
Imazawa, R.
Ishio, K.
Martínez, I. Jiménez
Jormanainen, J.
Kankkunen, S.
Kayanoki, T.
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.
Lyard, E.
Fraga, B. Machado de Oliveira
Majumdar, P.
Makariev, M.
Maneva, G.
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.
Neustroev, V.
Nickel, L.
Rosillo, M. Nievas
Nigro, C.
Nikolić, L.
Nilsson, K.
Nishijima, K.
Ekoume, T. Njoh
Noda, K.
Nogues, L.
Nozaki, S.
Ohtani, Y.
Okumura, A.
Otero-Santos, J.
Paiano, S.
Palatiello, M.
Paneque, D.
Paoletti, R.
Paredes, J. M.
Peresano, M.
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.
Saturni, F. G.
Schleicher, B.
Schmidt, K.
Schmuckermaier, F.
Schubert, J. L.
Schweizer, T.
Sciaccaluga, A.
Silvestri, G.
Sitarek, J.
Sliusar, V.
Sobczynska, D.
Stamerra, A.
Strišković, J.
Strom, D.
Suda, Y.
Tajima, H.
Takahashi, M.
Takeishi, R.
Tavecchio, F.
Temnikov, P.
Terauchi, K.
Terzić, T.
Teshima, M.
Truzzi, S.
Tutone, A.
Ubach, S.
van Scherpenberg, J.
Acosta, M. Vazquez
Ventura, S.
Viale, I.
Vigorito, C. F.
Vitale, V.
Vovk, I.
Walter, R.
Will, M.
Wunderlich, C.
Yamamoto, T.
author_facet MAGIC Collaboration
Abe, S.
Abhir, J.
Abhishek, A.
Acciari, V. A.
Aguasca-Cabot, A.
Agudo, I.
Aniello, T.
Ansoldi, S.
Antonelli, L. A.
Engels, A. Arbet
Arcaro, C.
Artero, M.
Asano, K.
Babić, A.
Baquero, A.
de Almeida, U. Barres
Barrio, J. A.
Batković, I.
Bautista, A.
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.
Bronzini, E.
Burelli, I.
Busetto, G.
Campoy-Ordaz, A.
Carosi, A.
Carosi, R.
Carretero-Castrillo, M.
Castro-Tirado, A. J.
Cerasole, D.
Ceribella, G.
Chai, Y.
Cifuentes, A.
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.
de Menezes, R.
Del Popolo, A.
Delfino, M.
Delgado, J.
Mendez, C. Delgado
Di Pierro, F.
Di Tria, R.
Di Venere, L.
Donini, A.
Dorner, D.
Doro, M.
Elsaesser, D.
Emery, G.
Escudero, J.
Fariña, L.
Fattorini, A.
Foffano, L.
Font, L.
Fröse, S.
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.
Gradetzke, T.
Grau, R.
Green, D.
Green, J. G.
Günther, P.
Hadasch, D.
Hahn, A.
Hassan, T.
Heckmann, L.
Llorente, J. Herrera
Hrupec, D.
Hütten, M.
Imazawa, R.
Ishio, K.
Martínez, I. Jiménez
Jormanainen, J.
Kankkunen, S.
Kayanoki, T.
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.
Lyard, E.
Fraga, B. Machado de Oliveira
Majumdar, P.
Makariev, M.
Maneva, G.
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.
Neustroev, V.
Nickel, L.
Rosillo, M. Nievas
Nigro, C.
Nikolić, L.
Nilsson, K.
Nishijima, K.
Ekoume, T. Njoh
Noda, K.
Nogues, L.
Nozaki, S.
Ohtani, Y.
Okumura, A.
Otero-Santos, J.
Paiano, S.
Palatiello, M.
Paneque, D.
Paoletti, R.
Paredes, J. M.
Peresano, M.
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.
Saturni, F. G.
Schleicher, B.
Schmidt, K.
Schmuckermaier, F.
Schubert, J. L.
Schweizer, T.
Sciaccaluga, A.
Silvestri, G.
Sitarek, J.
Sliusar, V.
Sobczynska, D.
Stamerra, A.
Strišković, J.
Strom, D.
Suda, Y.
Tajima, H.
Takahashi, M.
Takeishi, R.
Tavecchio, F.
Temnikov, P.
Terauchi, K.
Terzić, T.
Teshima, M.
Truzzi, S.
Tutone, A.
Ubach, S.
van Scherpenberg, J.
Acosta, M. Vazquez
Ventura, S.
Viale, I.
Vigorito, C. F.
Vitale, V.
Vovk, I.
Walter, R.
Will, M.
Wunderlich, C.
Yamamoto, T.
contents The Lorentz Invariance Violation (LIV), a proposed consequence of certain quantum gravity (QG) scenarios, could instigate an energy-dependent group velocity for ultra-relativistic particles. This energy dependence, although suppressed by the massive QG energy scale $E_\mathrm{QG}$, expected to be on the level of the Planck energy $1.22 \times 10^{19}$ GeV, is potentially detectable in astrophysical observations. In this scenario, the cosmological distances traversed by photons act as an amplifier for this effect. By leveraging the observation of a remarkable flare from the blazar Mrk\,421, recorded at energies above 100 GeV by the MAGIC telescopes on the night of April 25 to 26, 2014, we look for time delays scaling linearly and quadratically with the photon energies. Using for the first time in LIV studies a binned-likelihood approach we set constraints on the QG energy scale. For the linear scenario, we set $95\%$ lower limits $E_\mathrm{QG}>2.7\times10^{17}$ GeV for the subluminal case and $E_\mathrm{QG}> 3.6 \times10^{17}$ GeV for the superluminal case. For the quadratic scenario, the $95\%$ lower limits for the subluminal and superluminal cases are $E_\mathrm{QG}>2.6 \times10^{10}$ GeV and $E_\mathrm{QG}>2.5\times10^{10}$ GeV, respectively.
format Preprint
id arxiv_https___arxiv_org_abs_2406_07140
institution arXiv
publishDate 2024
record_format arxiv
spellingShingle Constraints on Lorentz invariance violation from the extraordinary Mrk 421 flare of 2014 using a novel analysis method
MAGIC Collaboration
Abe, S.
Abhir, J.
Abhishek, A.
Acciari, V. A.
Aguasca-Cabot, A.
Agudo, I.
Aniello, T.
Ansoldi, S.
Antonelli, L. A.
Engels, A. Arbet
Arcaro, C.
Artero, M.
Asano, K.
Babić, A.
Baquero, A.
de Almeida, U. Barres
Barrio, J. A.
Batković, I.
Bautista, A.
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.
Bronzini, E.
Burelli, I.
Busetto, G.
Campoy-Ordaz, A.
Carosi, A.
Carosi, R.
Carretero-Castrillo, M.
Castro-Tirado, A. J.
Cerasole, D.
Ceribella, G.
Chai, Y.
Cifuentes, A.
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.
de Menezes, R.
Del Popolo, A.
Delfino, M.
Delgado, J.
Mendez, C. Delgado
Di Pierro, F.
Di Tria, R.
Di Venere, L.
Donini, A.
Dorner, D.
Doro, M.
Elsaesser, D.
Emery, G.
Escudero, J.
Fariña, L.
Fattorini, A.
Foffano, L.
Font, L.
Fröse, S.
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.
Gradetzke, T.
Grau, R.
Green, D.
Green, J. G.
Günther, P.
Hadasch, D.
Hahn, A.
Hassan, T.
Heckmann, L.
Llorente, J. Herrera
Hrupec, D.
Hütten, M.
Imazawa, R.
Ishio, K.
Martínez, I. Jiménez
Jormanainen, J.
Kankkunen, S.
Kayanoki, T.
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.
Lyard, E.
Fraga, B. Machado de Oliveira
Majumdar, P.
Makariev, M.
Maneva, G.
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.
Neustroev, V.
Nickel, L.
Rosillo, M. Nievas
Nigro, C.
Nikolić, L.
Nilsson, K.
Nishijima, K.
Ekoume, T. Njoh
Noda, K.
Nogues, L.
Nozaki, S.
Ohtani, Y.
Okumura, A.
Otero-Santos, J.
Paiano, S.
Palatiello, M.
Paneque, D.
Paoletti, R.
Paredes, J. M.
Peresano, M.
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.
Saturni, F. G.
Schleicher, B.
Schmidt, K.
Schmuckermaier, F.
Schubert, J. L.
Schweizer, T.
Sciaccaluga, A.
Silvestri, G.
Sitarek, J.
Sliusar, V.
Sobczynska, D.
Stamerra, A.
Strišković, J.
Strom, D.
Suda, Y.
Tajima, H.
Takahashi, M.
Takeishi, R.
Tavecchio, F.
Temnikov, P.
Terauchi, K.
Terzić, T.
Teshima, M.
Truzzi, S.
Tutone, A.
Ubach, S.
van Scherpenberg, J.
Acosta, M. Vazquez
Ventura, S.
Viale, I.
Vigorito, C. F.
Vitale, V.
Vovk, I.
Walter, R.
Will, M.
Wunderlich, C.
Yamamoto, T.
High Energy Astrophysical Phenomena
High Energy Physics - Phenomenology
The Lorentz Invariance Violation (LIV), a proposed consequence of certain quantum gravity (QG) scenarios, could instigate an energy-dependent group velocity for ultra-relativistic particles. This energy dependence, although suppressed by the massive QG energy scale $E_\mathrm{QG}$, expected to be on the level of the Planck energy $1.22 \times 10^{19}$ GeV, is potentially detectable in astrophysical observations. In this scenario, the cosmological distances traversed by photons act as an amplifier for this effect. By leveraging the observation of a remarkable flare from the blazar Mrk\,421, recorded at energies above 100 GeV by the MAGIC telescopes on the night of April 25 to 26, 2014, we look for time delays scaling linearly and quadratically with the photon energies. Using for the first time in LIV studies a binned-likelihood approach we set constraints on the QG energy scale. For the linear scenario, we set $95\%$ lower limits $E_\mathrm{QG}>2.7\times10^{17}$ GeV for the subluminal case and $E_\mathrm{QG}> 3.6 \times10^{17}$ GeV for the superluminal case. For the quadratic scenario, the $95\%$ lower limits for the subluminal and superluminal cases are $E_\mathrm{QG}>2.6 \times10^{10}$ GeV and $E_\mathrm{QG}>2.5\times10^{10}$ GeV, respectively.
title Constraints on Lorentz invariance violation from the extraordinary Mrk 421 flare of 2014 using a novel analysis method
topic High Energy Astrophysical Phenomena
High Energy Physics - Phenomenology
url https://arxiv.org/abs/2406.07140

Documents similaires