Constraints on axionlike particles with H.E.S.S. from the irregularity of the PKS 2155-304 energy spectrum

A. Abramowski; Fabio Acero; F. Aharonian; F. Ait Benkhali; A. G. Akhperjanian; E. Angüner; G. Anton; S. Balenderan; Agnès Balzer; A. Barnacka; Y. Becherini; J. Becker Tjus; K. Bernlöhr; E. Birsin; E. Bissaldi; J. Biteau; C. Boisson; J. Bolmont; P. Bordas; J. Brucker; F. Brun; P. Brun; T. Bulik; S. Carrigan; S. Casanova; M. Cerruti; P. M. Chadwick; R. Chalme-Calvet; R. C. G. Chaves; A. Cheesebrough; M. Chrétien; S. Colafrancesco; G. Cologna; J. Conrad; C. Couturier; M. Dalton; M. K. Daniel; I. D. Davids; B. Degrange; C. Deil; P. Dewilt; H. J. Dickinson; A. Djannati-Ataï; W. Domainko; L. O'C. Drury; G. Dubus; K. Dutson; J. Dyks; M. Dyrda; T. Edwards K. Egberts; P. Eger; P. Espigat; C. Farnier; S. Fegan; F. Feinstein; M. V. Fernandes; D. Fernandez; A. Fiasson; G. Fontaine; A. Förster; M. Füssling; M. Gajdus; Y. A. Gallant; T. Garrigoux; H. Gast; B. Giebels; J. F. Glicenstein; D. Göring; M. -H. Grondin; M. Grudzińska; S. Häffner; J. D. Hague; J. Hahn; J. Harris; G. Heinzelmann; G. Henri; G. Hermann; O. Hervet; A. Hillert; J. A. Hinton; W. Hofmann; P. Hofverberg; M. Holler; D. Horns; A. Jacholkowska; C. Jahn; M. Jamrozy; M. Janiak; F. Jankowsky; I. Jung; M. A. Kastendieck; K. Katarzyński; U. Katz; S. Kaufmann; B. Khélifi; Michel Kieffer; S. Klepser; D. Klochkov; W. Kluźniak; T. Kneiske; D. Kolitzus; Nu. Komin; K. Kosack; S. Krakau; F. Krayzel; P. P. Krüger; H. Laffon; G. Lamanna; J. Lefaucheur; M. Lemoine-Goumard; J. -P. Lenain; D. Lennarz; T. Lohse; A. Lopatin; C. -C. Lu; V. Marandon; Alexandre Marcowith; R. Marx; G. Maurin; N. Maxted; M. Mayer; T. J. L. Mccomb; M. C. Medina; J. Méhault; U. Menzler; M. Meyer; R. Moderski; M. Mohamed; Emmanuel Moulin; T. Murach; C. L. Naumann; M. de Naurois; D. Nedbal; J. Niemiec; S. J. Nolan; L. Oakes; S. Ohm; E. de Oña Wilhelmi; B. Opitz; M. Ostrowski; I. Oya; M. Panter; R. D. Parsons; M. Paz Arribas; N. W. Pekeur; G. Pelletier; J. Perez; P. -O. Petrucci; B. Peyaud; S. Pita; H. Poon; G. Pühlhofer; M. Punch; A. Quirrenbach; S. Raab; M. Raue; A. Reimer; O. Reimer; Matthieu Renaud; R. de Los Reyes; F. Rieger; L. Rob; S. Rosier-Lees; G. Rowell; B. Rudak; C. B. Rulten; V. Sahakian; D. A. Sanchez; A. Santangelo; R. Schlickeiser; F. Schüssler; A. Schulz; U. Schwanke; S. Schwarzburg; S. Schwemmer; H. Sol; G. Spengler; F. Spies; L. Stawarz; R. Steenkamp; C. Stegmann; F. Stinzing; K. Stycz; I. Sushch; A. Szostek; J. -P. Tavernet; R. Terrier; M. Tluczykont; C. Trichard; K. Valerius; C. van Eldik; George Vasileiadis; C. Venter; A. Viana; P. Vincent; H. J. Völk; F. Volpe; M. Vorster; S. J. Wagner; P. Wagner; M. Ward; M. Weidinger; Q. Weitzel; R. White; A. Wierzcholska; P. Willmann; A. Wörnlein; D. Wouters; M. Zacharias; A. Zajczyk; A. A. Zdziarski; A. Zech; H. -S. Zechlin

doi:10.1103/PhysRevD.88.102003

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Constraints on axionlike particles with H.E.S.S. from the irregularity of the PKS 2155-304 energy spectrum

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Constraints on axionlike particles with H.E.S.S. from the irregularity of the PKS 2155-304 energy spectrum

A. Abramowski, Fabio Acero, F. Aharonian, F. Ait Benkhali, A. G. Akhperjanian, E. Angüner, G. Anton, S. Balenderan, Agnès Balzer, A. Barnacka, …

Physical Review D, Vol.88

20/11/2013

DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.88.102003

Résumé

Axionlike particles (ALPs) are hypothetical light (sub-eV) bosons predicted in some extensions of the Standard Model of particle physics. In astrophysical environments comprising high-energy gamma rays and turbulent magnetic fields, the existence of ALPs can modify the energy spectrum of the gamma rays for a sufficiently large coupling between ALPs and photons. This modification would take the form of an irregular behavior of the energy spectrum in a limited energy range. Data from the H.E.S.S. observations of the distant BL Lac object PKS 2155-304 (z = 0.116) are used to derive upper limits at the 95% C.L. on the strength of the ALP coupling to photons, $g_{\gamma a} < 2.1\times 10^{-11}$ GeV$^{-1}$ for an ALP mass between 15 neV and 60 neV. The results depend on assumptions on the magnetic field around the source, which are chosen conservatively. The derived constraints apply to both light pseudoscalar and scalar bosons that couple to the electromagnetic field.

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Détails

Titre: Constraints on axionlike particles with H.E.S.S. from the irregularity of the PKS 2155-304 energy spectrum
Créateurs - sans rôle: A. Abramowski - Universität Hamburg
Fabio Acero - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
F. Aharonian - Dublin Institute For Advanced Studies
F. Ait Benkhali - Max Planck Institute for Nuclear Physics
A. G. Akhperjanian - National Academy of Sciences of Armenia
E. Angüner - Humboldt-Universität zu Berlin
G. Anton - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
S. Balenderan - Durham University
Agnès Balzer - University of Potsdam
A. Barnacka - Nicolaus Copernicus Astronomical Center
Y. Becherini - Laboratoire Leprince-Ringuet
J. Becker Tjus - Ruhr University Bochum
K. Bernlöhr - Max Planck Institute for Nuclear Physics
E. Birsin - Humboldt-Universität zu Berlin
E. Bissaldi - Universität Innsbruck
J. Biteau - École Polytechnique
C. Boisson - Délégation Paris 7
J. Bolmont - Sorbonne Université
P. Bordas - University of Tübingen
J. Brucker - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
F. Brun - Max Planck Institute for Nuclear Physics
P. Brun - Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives
T. Bulik - University of Warsaw
S. Carrigan - Max Planck Institute for Nuclear Physics
S. Casanova - Max Planck Institute for Nuclear Physics
M. Cerruti - Université Paris Cité
P. M. Chadwick - Durham University
R. Chalme-Calvet - Sorbonne Université
R. C. G. Chaves - Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives
A. Cheesebrough - Durham University
M. Chrétien - Université Paris Cité
S. Colafrancesco - University of the Witwatersrand
G. Cologna - Heidelberg University
J. Conrad - Stockholm University
C. Couturier - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
M. Dalton - Centre National de la Recherche Scientifique
M. K. Daniel - Durham University
I. D. Davids - University of Namibia
B. Degrange - École Polytechnique
C. Deil - Max Planck Institute for Nuclear Physics
P. Dewilt - The University of Adelaide
H. J. Dickinson - Stockholm University
A. Djannati-Ataï - APC - Astrophysique des Hautes Energies
W. Domainko - Max Planck Institute for Nuclear Physics
L. O'C. Drury
G. Dubus - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
K. Dutson - University of Leicester
J. Dyks - Nicolaus Copernicus Astronomical Center
M. Dyrda - Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences
T. Edwards K. Egberts
P. Eger - Max Planck Institute for Nuclear Physics
P. Espigat - Sorbonne Paris Cité
C. Farnier - Stockholm University
S. Fegan - École Polytechnique
F. Feinstein - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
M. V. Fernandes - Universität Hamburg
D. Fernandez - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
A. Fiasson - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
G. Fontaine - Laboratoire Leprince-Ringuet
A. Förster - Max Planck Institute for Nuclear Physics
M. Füssling
M. Gajdus - Humboldt-Universität zu Berlin
Y. A. Gallant - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
T. Garrigoux - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
H. Gast - Max Planck Institute for Nuclear Physics
B. Giebels - Laboratoire Leprince-Ringuet
J. F. Glicenstein - CEA Paris-Saclay
D. Göring - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. -H. Grondin - Max Planck Institute for Nuclear Physics
M. Grudzińska - University of Warsaw
S. Häffner - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
J. D. Hague - Max Planck Institute for Nuclear Physics
J. Hahn - Max Planck Institute for Nuclear Physics
J. Harris - Durham University
G. Heinzelmann - Universität Hamburg
G. Henri - Centre National de la Recherche Scientifique
G. Hermann - Max Planck Institute for Nuclear Physics
O. Hervet - Centre National de la Recherche Scientifique
A. Hillert - Max Planck Institute for Nuclear Physics
J. A. Hinton - University of Leicester
W. Hofmann - Max Planck Institute for Nuclear Physics
P. Hofverberg - Max Planck Institute for Nuclear Physics
M. Holler - University of Potsdam
D. Horns - Universität Hamburg
A. Jacholkowska - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
C. Jahn - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. Jamrozy - Jagiellonian University
M. Janiak - Nicolaus Copernicus Astronomical Center
F. Jankowsky - Heidelberg University
I. Jung - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. A. Kastendieck - Universität Hamburg
K. Katarzyński - Nicolaus Copernicus University
U. Katz - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
S. Kaufmann - Heidelberg University
B. Khélifi - Centre National de la Recherche Scientifique
Michel Kieffer - Sorbonne Université
S. Klepser
D. Klochkov - University of Tübingen
W. Kluźniak - Nicolaus Copernicus Astronomical Center
T. Kneiske
D. Kolitzus
Nu. Komin - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
K. Kosack
S. Krakau
F. Krayzel - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
P. P. Krüger
H. Laffon - Laboratoire Leprince-Ringuet
G. Lamanna - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
J. Lefaucheur - AstroParticule et Cosmologie
M. Lemoine-Goumard - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
J. -P. Lenain - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
D. Lennarz
T. Lohse
A. Lopatin
C. -C. Lu
V. Marandon
Alexandre Marcowith - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
R. Marx
G. Maurin - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
N. Maxted
M. Mayer
T. J. L. Mccomb
M. C. Medina
J. Méhault - Laboratoire de Physique des deux infinis Bordeaux
U. Menzler
M. Meyer
R. Moderski
M. Mohamed
Emmanuel Moulin
T. Murach
C. L. Naumann - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
M. de Naurois - Laboratoire Leprince-Ringuet
D. Nedbal
J. Niemiec
S. J. Nolan
L. Oakes
S. Ohm
E. de Oña Wilhelmi
B. Opitz
M. Ostrowski
I. Oya
M. Panter
R. D. Parsons
M. Paz Arribas
N. W. Pekeur
G. Pelletier
J. Perez
P. -O. Petrucci
B. Peyaud
S. Pita - AstroParticule et Cosmologie
H. Poon
G. Pühlhofer
M. Punch - AstroParticule et Cosmologie
A. Quirrenbach
S. Raab
M. Raue
A. Reimer
O. Reimer
Matthieu Renaud - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
R. de Los Reyes
F. Rieger
L. Rob
S. Rosier-Lees - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
G. Rowell
B. Rudak
C. B. Rulten - Laboratoire Univers et Théories
V. Sahakian
D. A. Sanchez
A. Santangelo
R. Schlickeiser
F. Schüssler
A. Schulz
U. Schwanke
S. Schwarzburg
S. Schwemmer
H. Sol - Laboratoire Univers et Théories
G. Spengler
F. Spies
L. Stawarz
R. Steenkamp
C. Stegmann
F. Stinzing
K. Stycz
I. Sushch
A. Szostek
J. -P. Tavernet - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
R. Terrier - AstroParticule et Cosmologie
M. Tluczykont
C. Trichard - Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules
K. Valerius
C. van Eldik
George Vasileiadis - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
C. Venter
A. Viana
P. Vincent - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
H. J. Völk
F. Volpe
M. Vorster
S. J. Wagner
P. Wagner
M. Ward
M. Weidinger
Q. Weitzel
R. White
A. Wierzcholska
P. Willmann
A. Wörnlein
D. Wouters
M. Zacharias
A. Zajczyk
A. A. Zdziarski
A. Zech - Laboratoire Univers et Théories
H. -S. Zechlin
Détails de publication: Physical Review D, Vol.88
Identifiants: 99153152409311
Unité académique: Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Langue: English
Type de ressource: Journal article
Champs locaux: in2p3-00907630