1. Dark Matter Line Searches with the Cherenkov Telescope Array
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Abe, S., Abhir, J., Abhishek, A., Acero, F., Acharyya, A., Adam, R., Aguasca-Cabot, A., Agudo, I., Aguirre-Santaella, A., Alfaro, J., Alfaro, R., Alvarez-Crespo, N., Batista, R. Alves, Amans, J. -P., Amato, E., Ambrosi, G., Angel, L., Aramo, C., Arcaro, C., Arnesen, T. T. H., Arrabito, L., Asano, K., Ascasibar, Y., Aschersleben, J., Ashkar, H., Backes, M., Baktash, A., Balazs, C., Balbo, M., Larriva, A. Baquero, Martins, V. Barbosa, de Almeida, U. Barres, Barrio, J. A., Batković, I., Batzofin, R., Baxter, J., González, J. Becerra, Beck, G., Benbow, W., Berge, D., Bernardini, E., Bernete, J., Bernlöhr, K., Berti, A., Bertucci, B., Bhattacharjee, P., Bhattacharyya, S., Bigongiari, C., Biland, A., Bissaldi, E., Biteau, J., Blanch, O., Blazek, J., Bocchino, F., Boisson, C., Bolmont, J., Bonnoli, G., Bonollo, A., Bordas, P., Bosnjak, Z., Bottacini, E., Böttcher, M., Bringmann, T., Bronzini, E., Brose, R., Brown, A. M., Brunelli, G., Bulgarelli, A., Bulik, T., Burelli, I., Burmistrov, L., Burton, M., Buscemi, M., Bylund, T., Cailleux, J., Campoy-Ordaz, A., Cantlay, B. K., Capasso, G., Caproni, A., Capuzzo-Dolcetta, R., Caraveo, P., Caroff, S., Carosi, A., Carosi, R., Carquin, E., Carrasco, M. -S., Cassol, F., Castaldini, L., Castrejon, N., Castro-Tirado, A. J., Cerasole, D., Cerruti, M., Chadwick, P. M., Chaty, S., Chen, A. W., Chernyakova, M., Chiavassa, A., Chudoba, J., Chytka, L., Cicciari, G. M., Cifuentes, A., Araujo, C. H. Coimbra, Colapietro, M., Conforti, V., Conte, F., Contreras, J. L., Costa, A., Costantini, H., Cotter, G., Cristofari, P., Cuevas, O., Curtis-Ginsberg, Z., D'Amico, G., D'Ammando, F., Dai, S., Dalchenko, M., Dazzi, F., De Angelis, A., de Lavergne, M. de Bony, De Caprio, V., Pino, E. M. de Gouveia Dal, De Lotto, B., De Lucia, M., de Menezes, R., de Naurois, M., de Souza, V., del Peral, L., del Valle, M. V., Giler, A. G. Delgado, Mengual, J. Delgado, Delgado, C., Dell'aiera, M., della Volpe, D., Depaoli, D., Di Girolamo, T., Di Piano, A., Di Pierro, F., Di Tria, R., Di Venere, L., Díaz, C., Diebold, S., Dinesh, A., Djuvsland, J., Dominik, R. M., Prester, D. Dominis, Donini, A., Dorner, D., Dörner, J., Doro, M., Dournaux, J. -L., Duangchan, C., Dubos, C., Ducci, L., Dwarkadas, V. V., Ebr, J., Eckner, C., Egberts, K., Einecke, S., Elsässer, D., Emery, G., Errando, M., Escanuela, C., Escarate, P., Godoy, M. Escobar, Escudero, J., Esposito, P., Ettori, S., Falceta-Goncalves, D., Fedorova, E., Fegan, S., Feng, Q., Ferrand, G., Ferrarotto, F., Fiandrini, E., Fiasson, A., Filipovic, M., Fioretti, V., Fiori, M., Foffano, L., Guiteras, L. Font, Fontaine, G., Fröse, S., Fukazawa, Y., Fukui, Y., Furniss, A., Galanti, G., Galaz, G., Galelli, C., Gallozzi, S., Gammaldi, V., Garczarczyk, M., Gasbarra, C., Gasparrini, D., Ghalumyan, A., Gianotti, F., Giarrusso, M., Paiva, J. G. Giesbrecht Formiga, Giglietto, N., Giordano, F., Giuffrida, R., Glicenstein, J. -F., Glombitza, J., Goldoni, P., González, J. M., González, M. M., Coelho, J. Goulart, Gradetzke, T., Granot, J., Grasso, D., Grau, R., Gréaux, L., Green, D., Green, J. G., Grolleron, G., Guedes, L. M. V., Gueta, O., Hackfeld, J., Hadasch, D., Hamal, P., Hanlon, W., Hara, S., Harvey, V. M., Hassan, T., Hayashi, K., Heß, B., Heckmann, L., Heller, M., Cadena, S. Hernández, Hervet, O., Hinton, J., Hiroshima, N., Hnatyk, B., Hnatyk, R., Hofmann, W., Holder, J., Horan, D., Horvath, P., Hovatta, T., Hrabovsky, M., Hrupec, D., Iarlori, M., Inada, T., Incardona, F., Inoue, S., Inoue, Y., Iocco, F., Iori, M., Ishio, K., Jamrozy, M., Janecek, P., Jankowsky, F., Jean, P., Quiles, J. Jimenez, Jin, W., Juramy-Gilles, C., Jurysek, J., Kagaya, M., Kalekin, O., Karas, V., Katagiri, H., Kataoka, J., Kaufmann, S., Kazanas, D., Kerszberg, D., Kieda, D. B., Kleiner, T., Kluge, G., Kobayashi, Y., Kohri, K., Komin, N., Kornecki, P., Kosack, K., Kowal, G., Kubo, H., Kushida, J., La Barbera, A., La Palombara, N., Láinez, M., Lamastra, A., Lapington, J., Laporte, P., Lazarević, S., Lazendic-Galloway, J., Lemoine-Goumard, M., Lenain, J. -P., Leone, F., Leonora, E., Leto, G., Lindfors, E., Linhoff, M., Liodakis, I., Lipniacka, A., Lombardi, S., Longo, F., López-Coto, R., López-Moya, M., López-Oramas, A., Loporchio, S., Bahilo, J. Lozano, Luque-Escamilla, P. L., Macias, O., Majumdar, P., Mallamaci, M., Malyshev, D., Mandat, D., Manicò, G., Mariotti, M., Márquez, I., Marquez, P., Marsella, G., Martí, J., Martínez, G. A., Martínez, M., Martinez, O., Marty, C., Mas-Aguilar, A., Mastropietro, M., Mazin, D., Menchiari, S., Mestre, E., Meunier, J. -L., Meyer, D. M. -A., Meyer, M., Miceli, D., Miceli, M., Michailidis, M., Michałowski, J., Miener, T., Miranda, J. M., Mitchell, A., Mizote, M., Mizuno, T., Moderski, R., Molero, M., Molfese, C., Molina, E., Montaruli, T., Moralejo, A., Morcuende, D., Morselli, A., Moulin, E., Zamanillo, V. Moya, Munari, K., Murach, T., Muraczewski, A., Muraishi, H., Nakamori, T., Nayak, A., Nemmen, R., Neto, J. P., Nickel, L., Niemiec, J., Nieto, D., Rosillo, M. Nievas, Nikołajuk, M., Nikolić, L., Nishijima, K., Noda, K., Nosek, D., Novotny, V., Nozaki, S., Ohishi, M., Ohtani, Y., Okumura, A., Olive, J. -F., Ong, R. A., Orienti, M., Orito, R., Orlandini, M., Orlando, E., Orlando, S., Ostrowski, M., Otero-Santos, J., Oya, I., Pagano, I., Pagliaro, A., Palatiello, M., Panebianco, G., Paneque, D., Pantaleo, F. R., Paredes, J. M., Parmiggiani, N., Patricelli, B., Pe'er, A., Pech, M., Pecimotika, M., Pensec, U., Peresano, M., Pérez-Romero, J., Persic, M., Peters, K. P., Petruk, O., Piano, G., Pierre, E., Pietropaolo, E., Pihet, M., Pinchbeck, L., Pirola, G., Pittori, C., Plard, C., Podobnik, F., Pohl, M., Pollet, V., Ponti, G., Prandini, E., Principe, G., Priyadarshi, C., Produit, N., Prouza, M., Pueschel, E., Pühlhofer, G., Pumo, M. L., Queiroz, F., Quirrenbach, A., Rainò, S., Rando, R., Razzaque, S., Regeard, M., Reimer, A., Reimer, O., Reisenegger, A., Rhode, W., Ribeiro, D., Ribó, M., Ricci, C., Richtler, T., Rico, J., Rieger, F., Riitano, L., Rizi, V., Roache, E., Fernandez, G. Rodriguez, Frías, M. D. Rodríguez, Rodríguez-Vázquez, J. J., Romano, P., Romeo, G., Rosado, J., de Leon, A. Rosales, Rowell, G., Rudak, B., Ruiter, A. J., Rulten, C. B., Sadeh, I., Saha, L., Saito, T., Salzmann, H., Sánchez-Conde, M., Sandaker, H., Sangiorgi, P., Sano, H., Santander, M., Santos-Lima, R., Sapienza, V., Šarić, T., Sarkar, A., Sarkar, S., Saturni, F. G., Savarese, S., Scherer, A., Schiavone, F., Schipani, P., Schleicher, B., Schovanek, P., Schubert, J. L., Schwanke, U., Arroyo, M. Seglar, Seitenzahl, I. R., Sergijenko, O., Servillat, M., Siegert, T., Siejkowski, H., Siqueira, C., Sliusar, V., Slowikowska, A., Sol, H., Spencer, S. T., Spiga, D., Stamerra, A., Stanič, S., Starecki, T., Starling, R., Stawarz, Ł., Steppa, C., Hatlen, E. Sæther, Stolarczyk, T., Strišković, J., Suda, Y., Świerk, P., Tajima, H., Tak, D., Takahashi, M., Takeishi, R., Tavernier, T., Tejedor, L. A., Terauchi, K., Teshima, M., Testa, V., Tian, W. W., Tibaldo, L., Tibolla, O., Peixoto, C. J. Todero, Torradeflot, F., Torres, D. F., Tosti, G., Tothill, N., Toussenel, F., Tramacere, A., Travnicek, P., Tripodo, G., Trois, A., Truzzi, S., Tutone, A., Vaclavek, L., Vacula, M., Vallania, P., Vallés, R., van Eldik, C., van Scherpenberg, J., Vandenbroucke, J., Vassiliev, V., Acosta, M. Vázquez, Vecchi, M., Ventura, S., Vercellone, S., Verna, G., Viana, A., Viaux, N., Vigliano, A., Vignatti, J., Vigorito, C. F., Villanueva, J., Visentin, E., Vitale, V., Vodeb, V., Voisin, V., Voitsekhovskyi, V., Vorobiov, S., Voutsinas, G., Vovk, I., Vuillaume, T., Wagner, S. J., Walter, R., White, M., White, R., Wierzcholska, A., Will, M., Williams, D. A., Wohlleben, F., Wolter, A., Yamamoto, T., Yang, L., Yoshida, T., Yoshikoshi, T., Zaharijas, G., Zampieri, L., Sanchez, R. Zanmar, Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zdziarski, A. A., Zech, A., Zhang, W., Zhdanov, V. I., Ziętara, K., Živec, M., Zuriaga-Puig, J., Abe, S., Abhir, J., Abhishek, A., Acero, F., Acharyya, A., Adam, R., Aguasca-Cabot, A., Agudo, I., Aguirre-Santaella, A., Alfaro, J., Alfaro, R., Alvarez-Crespo, N., Batista, R. Alves, Amans, J. -P., Amato, E., Ambrosi, G., Angel, L., Aramo, C., Arcaro, C., Arnesen, T. T. H., Arrabito, L., Asano, K., Ascasibar, Y., Aschersleben, J., Ashkar, H., Backes, M., Baktash, A., Balazs, C., Balbo, M., Larriva, A. Baquero, Martins, V. Barbosa, de Almeida, U. Barres, Barrio, J. A., Batković, I., Batzofin, R., Baxter, J., González, J. Becerra, Beck, G., Benbow, W., Berge, D., Bernardini, E., Bernete, J., Bernlöhr, K., Berti, A., Bertucci, B., Bhattacharjee, P., Bhattacharyya, S., Bigongiari, C., Biland, A., Bissaldi, E., Biteau, J., Blanch, O., Blazek, J., Bocchino, F., Boisson, C., Bolmont, J., Bonnoli, G., Bonollo, A., Bordas, P., Bosnjak, Z., Bottacini, E., Böttcher, M., Bringmann, T., Bronzini, E., Brose, R., Brown, A. M., Brunelli, G., Bulgarelli, A., Bulik, T., Burelli, I., Burmistrov, L., Burton, M., Buscemi, M., Bylund, T., Cailleux, J., Campoy-Ordaz, A., Cantlay, B. K., Capasso, G., Caproni, A., Capuzzo-Dolcetta, R., Caraveo, P., Caroff, S., Carosi, A., Carosi, R., Carquin, E., Carrasco, M. -S., Cassol, F., Castaldini, L., Castrejon, N., Castro-Tirado, A. J., Cerasole, D., Cerruti, M., Chadwick, P. M., Chaty, S., Chen, A. W., Chernyakova, M., Chiavassa, A., Chudoba, J., Chytka, L., Cicciari, G. M., Cifuentes, A., Araujo, C. H. Coimbra, Colapietro, M., Conforti, V., Conte, F., Contreras, J. L., Costa, A., Costantini, H., Cotter, G., Cristofari, P., Cuevas, O., Curtis-Ginsberg, Z., D'Amico, G., D'Ammando, F., Dai, S., Dalchenko, M., Dazzi, F., De Angelis, A., de Lavergne, M. de Bony, De Caprio, V., Pino, E. M. de Gouveia Dal, De Lotto, B., De Lucia, M., de Menezes, R., de Naurois, M., de Souza, V., del Peral, L., del Valle, M. V., Giler, A. G. Delgado, Mengual, J. Delgado, Delgado, C., Dell'aiera, M., della Volpe, D., Depaoli, D., Di Girolamo, T., Di Piano, A., Di Pierro, F., Di Tria, R., Di Venere, L., Díaz, C., Diebold, S., Dinesh, A., Djuvsland, J., Dominik, R. M., Prester, D. Dominis, Donini, A., Dorner, D., Dörner, J., Doro, M., Dournaux, J. -L., Duangchan, C., Dubos, C., Ducci, L., Dwarkadas, V. V., Ebr, J., Eckner, C., Egberts, K., Einecke, S., Elsässer, D., Emery, G., Errando, M., Escanuela, C., Escarate, P., Godoy, M. Escobar, Escudero, J., Esposito, P., Ettori, S., Falceta-Goncalves, D., Fedorova, E., Fegan, S., Feng, Q., Ferrand, G., Ferrarotto, F., Fiandrini, E., Fiasson, A., Filipovic, M., Fioretti, V., Fiori, M., Foffano, L., Guiteras, L. Font, Fontaine, G., Fröse, S., Fukazawa, Y., Fukui, Y., Furniss, A., Galanti, G., Galaz, G., Galelli, C., Gallozzi, S., Gammaldi, V., Garczarczyk, M., Gasbarra, C., Gasparrini, D., Ghalumyan, A., Gianotti, F., Giarrusso, M., Paiva, J. G. Giesbrecht Formiga, Giglietto, N., Giordano, F., Giuffrida, R., Glicenstein, J. -F., Glombitza, J., Goldoni, P., González, J. M., González, M. M., Coelho, J. Goulart, Gradetzke, T., Granot, J., Grasso, D., Grau, R., Gréaux, L., Green, D., Green, J. G., Grolleron, G., Guedes, L. M. V., Gueta, O., Hackfeld, J., Hadasch, D., Hamal, P., Hanlon, W., Hara, S., Harvey, V. M., Hassan, T., Hayashi, K., Heß, B., Heckmann, L., Heller, M., Cadena, S. Hernández, Hervet, O., Hinton, J., Hiroshima, N., Hnatyk, B., Hnatyk, R., Hofmann, W., Holder, J., Horan, D., Horvath, P., Hovatta, T., Hrabovsky, M., Hrupec, D., Iarlori, M., Inada, T., Incardona, F., Inoue, S., Inoue, Y., Iocco, F., Iori, M., Ishio, K., Jamrozy, M., Janecek, P., Jankowsky, F., Jean, P., Quiles, J. Jimenez, Jin, W., Juramy-Gilles, C., Jurysek, J., Kagaya, M., Kalekin, O., Karas, V., Katagiri, H., Kataoka, J., Kaufmann, S., Kazanas, D., Kerszberg, D., Kieda, D. B., Kleiner, T., Kluge, G., Kobayashi, Y., Kohri, K., Komin, N., Kornecki, P., Kosack, K., Kowal, G., Kubo, H., Kushida, J., La Barbera, A., La Palombara, N., Láinez, M., Lamastra, A., Lapington, J., Laporte, P., Lazarević, S., Lazendic-Galloway, J., Lemoine-Goumard, M., Lenain, J. -P., Leone, F., Leonora, E., Leto, G., Lindfors, E., Linhoff, M., Liodakis, I., Lipniacka, A., Lombardi, S., Longo, F., López-Coto, R., López-Moya, M., López-Oramas, A., Loporchio, S., Bahilo, J. Lozano, Luque-Escamilla, P. L., Macias, O., Majumdar, P., Mallamaci, M., Malyshev, D., Mandat, D., Manicò, G., Mariotti, M., Márquez, I., Marquez, P., Marsella, G., Martí, J., Martínez, G. A., Martínez, M., Martinez, O., Marty, C., Mas-Aguilar, A., Mastropietro, M., Mazin, D., Menchiari, S., Mestre, E., Meunier, J. -L., Meyer, D. M. -A., Meyer, M., Miceli, D., Miceli, M., Michailidis, M., Michałowski, J., Miener, T., Miranda, J. M., Mitchell, A., Mizote, M., Mizuno, T., Moderski, R., Molero, M., Molfese, C., Molina, E., Montaruli, T., Moralejo, A., Morcuende, D., Morselli, A., Moulin, E., Zamanillo, V. Moya, Munari, K., Murach, T., Muraczewski, A., Muraishi, H., Nakamori, T., Nayak, A., Nemmen, R., Neto, J. P., Nickel, L., Niemiec, J., Nieto, D., Rosillo, M. Nievas, Nikołajuk, M., Nikolić, L., Nishijima, K., Noda, K., Nosek, D., Novotny, V., Nozaki, S., Ohishi, M., Ohtani, Y., Okumura, A., Olive, J. -F., Ong, R. A., Orienti, M., Orito, R., Orlandini, M., Orlando, E., Orlando, S., Ostrowski, M., Otero-Santos, J., Oya, I., Pagano, I., Pagliaro, A., Palatiello, M., Panebianco, G., Paneque, D., Pantaleo, F. R., Paredes, J. M., Parmiggiani, N., Patricelli, B., Pe'er, A., Pech, M., Pecimotika, M., Pensec, U., Peresano, M., Pérez-Romero, J., Persic, M., Peters, K. P., Petruk, O., Piano, G., Pierre, E., Pietropaolo, E., Pihet, M., Pinchbeck, L., Pirola, G., Pittori, C., Plard, C., Podobnik, F., Pohl, M., Pollet, V., Ponti, G., Prandini, E., Principe, G., Priyadarshi, C., Produit, N., Prouza, M., Pueschel, E., Pühlhofer, G., Pumo, M. L., Queiroz, F., Quirrenbach, A., Rainò, S., Rando, R., Razzaque, S., Regeard, M., Reimer, A., Reimer, O., Reisenegger, A., Rhode, W., Ribeiro, D., Ribó, M., Ricci, C., Richtler, T., Rico, J., Rieger, F., Riitano, L., Rizi, V., Roache, E., Fernandez, G. Rodriguez, Frías, M. D. Rodríguez, Rodríguez-Vázquez, J. J., Romano, P., Romeo, G., Rosado, J., de Leon, A. Rosales, Rowell, G., Rudak, B., Ruiter, A. J., Rulten, C. B., Sadeh, I., Saha, L., Saito, T., Salzmann, H., Sánchez-Conde, M., Sandaker, H., Sangiorgi, P., Sano, H., Santander, M., Santos-Lima, R., Sapienza, V., Šarić, T., Sarkar, A., Sarkar, S., Saturni, F. G., Savarese, S., Scherer, A., Schiavone, F., Schipani, P., Schleicher, B., Schovanek, P., Schubert, J. L., Schwanke, U., Arroyo, M. Seglar, Seitenzahl, I. R., Sergijenko, O., Servillat, M., Siegert, T., Siejkowski, H., Siqueira, C., Sliusar, V., Slowikowska, A., Sol, H., Spencer, S. T., Spiga, D., Stamerra, A., Stanič, S., Starecki, T., Starling, R., Stawarz, Ł., Steppa, C., Hatlen, E. Sæther, Stolarczyk, T., Strišković, J., Suda, Y., Świerk, P., Tajima, H., Tak, D., Takahashi, M., Takeishi, R., Tavernier, T., Tejedor, L. A., Terauchi, K., Teshima, M., Testa, V., Tian, W. W., Tibaldo, L., Tibolla, O., Peixoto, C. J. Todero, Torradeflot, F., Torres, D. F., Tosti, G., Tothill, N., Toussenel, F., Tramacere, A., Travnicek, P., Tripodo, G., Trois, A., Truzzi, S., Tutone, A., Vaclavek, L., Vacula, M., Vallania, P., Vallés, R., van Eldik, C., van Scherpenberg, J., Vandenbroucke, J., Vassiliev, V., Acosta, M. Vázquez, Vecchi, M., Ventura, S., Vercellone, S., Verna, G., Viana, A., Viaux, N., Vigliano, A., Vignatti, J., Vigorito, C. F., Villanueva, J., Visentin, E., Vitale, V., Vodeb, V., Voisin, V., Voitsekhovskyi, V., Vorobiov, S., Voutsinas, G., Vovk, I., Vuillaume, T., Wagner, S. J., Walter, R., White, M., White, R., Wierzcholska, A., Will, M., Williams, D. A., Wohlleben, F., Wolter, A., Yamamoto, T., Yang, L., Yoshida, T., Yoshikoshi, T., Zaharijas, G., Zampieri, L., Sanchez, R. Zanmar, Zavrtanik, D., Zavrtanik, M., Zdziarski, A. A., Zech, A., Zhang, W., Zhdanov, V. I., Ziętara, K., Živec, M., and Zuriaga-Puig, J.
- 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., Comment: 43 pages JCAP style (excluding author list and references), 19 figures
- Published
- 2024