Общая информация
Последний выпуск

Поиск публикаций
Поиск ссылок

Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS

Письма в ЖЭТФ:

Персональный вход:
Запомнить пароль
Забыли пароль?

Письма в ЖЭТФ, 2014, том 100, выпуск 6, страницы 397–401 (Mi jetpl4120)  

Эта публикация цитируется в 23 научных статьях (всего в 23 статьях)


Breaks in gamma-ray spectra of distant blazars and transparency of the Universe

G. I. Rubtsov, S. V. Troitskii

Institute for Nuclear Research, Russian Academy of Sciences, Moscow

Аннотация: Energetic gamma rays scatter on soft background radiation when propagating through the Universe, producing electron-positron pairs (A. I. Nikishov, Sov. Phys. JETP 14, 393 (1962)). Gamma rays with energies between $100$ GeV and a few TeV interact mostly with infrared background photons whose amount is poorly known experimentally but safely constrained from below by account of the contribution of observed light from known galaxies (R. C. Keenan, A. J. Barger, L. L. Cowie, and W.-H. Wang, Astrophys. J. 723, 40 (2010); arXiv:1102.2428). The expected opacity of the intergalactic space limits the mean free path of TeV gamma rays to dozens of Megaparsecs. However, TeV photons from numerous more distant sources have been detected (S. P. Wakely and D. Horan, This might be interpreted, in each particular case, in terms of hardening of the emitted spectrum caused by presently unknown mechanisms at work in the sources (S. Archambault et al. (VERITAS and Fermi LAT Collaborations), Astrophys. J. 785, L16 (2014); arXiv:1403.4308). Here we show that this interpretation is not supported by the analysis of the ensemble of all observed sources. In the frameworks of an infrared-background model with the lowest opacity (R. C. Gilmore, R. S. Somerville, J. R. Primack, and A. Dominguez, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 422, 3189 (2012); arXiv:1104.0671), we reconstruct the emitted spectra of distant blazars and find that upward spectral breaks appear precisely at those energies where absorption effects are essential. Since these energies are very different for similar sources located at various distances, we conclude that the breaks are artefacts of the incorrect account of absorption and, therefore, the opacity of the Universe for gamma rays is overestimated even in the most conservative model. This implies that some novel physical or astrophysical phenomena should affect long-distance propagation of gamma rays. A scenario in which a part of energetic photons is converted to an inert new particle in the vicinity of the source and reconverts back close to the observer (M. Simet, D. Hooper, and P. Serpico, Phys. Rev. D 77, 063001 (2008); arXiv:0712.2825; M. Fairbairn, T. Rashba, and S. Troitsky, Phys. Rev. D 84, 125019 (2011); arXiv:0901.4085) does not contradict to our results. This new axion-like particle appears in several extensions of the Standard Model of particle physics (J. Jaeckel and A. Ringwald, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 60, 405 (2010); arXiv:1002.0329) and may constitute the dark matter (P. Arias et al., JCAP 1206, 013 (2012); arXiv:1201.5902).


Полный текст: PDF файл (258 kB)
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Англоязычная версия:
Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters, 2014, 100:6, 355–359

Реферативные базы данных:

Тип публикации: Статья
Поступила в редакцию: 03.07.2014
Исправленный вариант: 13.08.2014
Язык публикации: английский

Образец цитирования: G. I. Rubtsov, S. V. Troitskii, “Breaks in gamma-ray spectra of distant blazars and transparency of the Universe”, Письма в ЖЭТФ, 100:6 (2014), 397–401; JETP Letters, 100:6 (2014), 355–359

Цитирование в формате AMSBIB
\by G.~I.~Rubtsov, S.~V.~Troitskii
\paper Breaks in gamma-ray spectra of distant blazars and
transparency of the Universe
\jour Письма в ЖЭТФ
\yr 2014
\vol 100
\issue 6
\pages 397--401
\jour JETP Letters
\yr 2014
\vol 100
\issue 6
\pages 355--359

Образцы ссылок на эту страницу:

    ОТПРАВИТЬ: FaceBook Twitter Livejournal

    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles

    Эта публикация цитируется в следующих статьяx:
    1. Meyer M., Conrad J., J. Cosmol. Astropart. Phys., 2014, no. 12, 016  crossref  isi  elib  scopus
    2. Yan D., Zhang L., Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 447:3 (2015), 2810–2816  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    3. Payez A., Evoli C., Fischer T., Giannotti M., Mirizzi A., Ringwald A., J. Cosmol. Astropart. Phys., 2015, no. 2, 006  crossref  isi  elib  scopus
    4. Biteau J., Williams D.A., Astrophys. J., 812:1 (2015), 60  crossref  adsnasa  isi  scopus
    5. Powell A.J., J. Cosmol. Astropart. Phys., 2015, no. 9, 017  crossref  isi  elib  scopus
    6. Carvajal C.D.R., Dias A.G., Nishi C.C., Sanchez-Vega B.L., J. High Energy Phys., 2015, no. 5, 069  crossref  isi  elib  scopus
    7. Tavecchio F., Roncadelli M., Galanti G., Phys. Lett. B, 744 (2015), 375–379  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    8. Graham P.W. Irastorza I.G. Lamoreaux S.K. Lindner A. van Bibber K.A., Annual Review of Nuclear and Particle Science, Vol 65, Annu. Rev. Nucl. Part. Sci., 65, ed. Holstein B., Annual Reviews, 2015, 485–514  crossref  mathscinet  adsnasa  isi  elib  scopus
    9. Troitsky S., Phys. Rev. D, 93:4 (2016), 045014  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    10. Day F.V., Phys. Lett. B, 753 (2016), 600–611  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    11. Ajello M., Albert A., Anderson B., Baldini L., Barbiellini G., Bastieri D., Bellazzini R., Bissaldi E., Blandford R.D., Bloom E.D., Bonino R., Bottacini E., Bregeon J., Bruel P., Buehler R., Caliandro G.A., Cameron R.A., Caragiulo M., Caraveo P.A., Cecchi C., Chekhtman A., Ciprini S., Cohen-Tanugi J., Conrad J., Costanza F., D'Ammando F., de Angelis A., de Palma F., Desiante R., Di Mauro M., Di Venere L., Dominguez A., Drell P.S., Favuzzi C., Focke W.B., Franckowiak A., Fukazawa Y., Funk S., Fusco P., Gargano F., Gasparrini D., Giglietto N., Glanzman T., Godfrey G., Guiriec S., Horan D., Johannesson G., Katsuragawa M., Kensei S., Kuss M., Larsson S., Latronico L., Li J., Li L., Longo F., Loparco F., Lubrano P., Madejski G.M., Maldera S., Manfreda A., Mayer M., Mazziotta M.N., Meyer M., Michelson P.F., Mirabal N., Mizuno T., Monzani M.E., Morselli A., Moskalenko I.V., Murgia S., Negro M., Nuss E., Okada C., Orlando E., Ormes J.F., Paneque D., Perkins J.S., Pesce-Rollins M., Piron F., Pi, Phys. Rev. Lett., 116:16 (2016), 161101  crossref  isi  elib  scopus
    12. С. В. Троицкий, Письма в ЖЭТФ, 105:1 (2017), 47–52  mathnet  crossref  elib; S. V. Troitsky, JETP Letters, 105:1 (2017), 55–59  crossref  isi
    13. T. Yamaji, T. Yamazaki, K. Tamasaku, T. Namba, Phys. Rev. D, 96:11 (2017), 115001  crossref  isi  scopus
    14. V. Anastassopoulos, F. Avignone, A. Bykov, G. Cantatore, S. A. Cetin, A. Derbin, I. Drachnev, R. Djilkibaev, V. Eremin, H. Fischer, A. Gangapshev, A. Gardikiotis, S. Gninenko, N. Golubev, D. H. H. Hoffmann, M. Karuza, L. Kravchuk, M. Libanov, A. Lutovinov, M. Maroudas, V. Matveev, S. Molkov, V. Muratova, V. Pantuev, M. Pavlinsky, K. Ptitsyna, G. Rubtsov, D. Semenov, P. Sikivie, A. Spiridonov, P. Tinyakov, I. Tkachev, S. Troitsky, E. Unzhakov, K. Zioutas, J. Instrum., 12 (2017), P11019  crossref  isi  scopus
    15. G. Rubtsov, P. Satunin, S. Sibiryakov, J. Cosmol. Astropart. Phys., 2017, no. 5, 049  crossref  isi
    16. A. Kartavtsev, G. Raffelt, H. Vogel, J. Cosmol. Astropart. Phys., 2017, no. 1, 024  crossref  mathscinet  isi  scopus
    17. G. Galanti, M. Roncadelli, Phys. Rev. D, 98:4 (2018), 043018  crossref  isi  scopus
    18. A. A. Korochkin, G. I. Rubtsov, Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 481:1 (2018), 557–565  crossref  isi  scopus
    19. G. Galanti, M. Roncadelli, J. High Energy Astrophys., 20 (2018), 1–17  crossref  isi  scopus
    20. Jaeckel J., Thormaehlen L.J., J. Cosmol. Astropart. Phys., 2019, no. 3, 039  crossref  isi  scopus
    21. Armengaud E., Attie D., Basso S., Brun P., Bykovskiy N., Carmona J.M., Castel J.F., Cebrian S., Cicoli M., Civitani M., Cogollos C., Conlon J.P., Costa D., Dafni T., Daido R., Derbin V A., Descalle M.A., Desch K., Dratchnev I.S., Doebrich B., Dudarev A., Ferrer-Ribas E., Fleck I., Galan J., Galanti G., Garrido L., Gascon D., Gastaldo L., Germani C., Ghisellini G., Giannotti M., Giomataris I., Gninenko S., Golubev N., Graciani R., Irastorza I.G., Jakovcic K., Kaminski J., Krcmar M., Krieger C., Lakic B., Lasserre T., Laurent P., Limousin O., Lindner A., Lomskaya I., Lubsandorzhiev B., Luzon G., Marsh M.C.D., Mergalejo C., Mescia F., Meyer M., Miralda-Escude J., Mirallas H., Muratova V.N., Navick X.F., Nones C., Notari A., Nozik A., Ortiz de Solorzano A., Pantuev V., Papaevangelou T., Pareschi G., Perez K., Picatoste E., Pivovaroff M.J., Redondo J., Ringwald A., Roncadelli M., Ruiz-Choliz E., Ruz J., Saikawa K., Salvado J., Samperiz M.P., Schiffer T., Schmidt S., Schneekloth U., Schott M, J. Cosmol. Astropart. Phys., 2019, no. 6, 047  crossref  isi
    22. Liang Yu.-F., Zhang C., Xia Z.-Q., Feng L., Yuan Q., Fan Y.-Zh., J. Cosmol. Astropart. Phys., 2019, no. 6, 042  crossref  isi
    23. Acharya B.S., Agudo I., Al Samarai I., Alfaro R., Alfaro J., Alispach C., Batista R.A., Amans J.-P., Amato E., Ambrosi G., Antolini E., Antonelli L.A., Aramo C., Araya M., Armstrong T., Arqueros F., Arrabito L., Asano K., Ashley M., Backes M., Balazs C., Balbo M., Ballester O., Ballet J., Bamba A., Barkov M., Barres de Almeida U., Barrio J.A., Bastieri D., Becherini Y., Belfiore A., Benbow W., Berge D., Bernardini E., Bernardini M.G., Bernardos M., Bernloehr K., Bertucci B., Biasuzzi B., Bigongiari C., Biland A., Bissaldi E., Biteau J., Blanch O., Blazek J., Boisson C., Bolmont J., Bonanno G., Bonardi A., Bonavolonta C., Bonnoli G., Bosnjak Z., Bottcher M., Braiding C., Bregeon J., Brill A., Brown A.M., Brun P., Brunetti G., Buanes T., Buckley J., Bugaev V., Buehler R., Bulgarelli A., Bulik T., Burton M., Burtovoi A., Busetto G., Canestrari R., Capalbi M., Capitanio F., Caproni A., Caraveo P., Cardenas V., Carlile C., Carosi R., Carquin E., Carr J., Casanova S., Cascone E., Catalani F., Science With the Cherenkov Telescope Array, World Scientific Publ Co Pte Ltd, 2019, 1+  isi
  • Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики Pis'ma v Zhurnal Иksperimental'noi i Teoreticheskoi Fiziki
    Эта страница:141
    Полный текст:30
    Первая стр.:2
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2020