Search for the evaporation of primordial black holes with H.E.S.S

Autor: collaboration, H. E. S. S., Aharonian, F., Benkhali, F. Ait, Aschersleben, J., Boettcher, M., Backes, M., Martins, V. Barbosa, Batzo, R., Becherini, Y., Berge, D., Bi, B., Boisson, C., Bolmont, J., de Lavergne, M. de Bony, Borowska, J., Bradascio, F., Brose, R., Brun, F., Bruno, B., Bulik, T., Burger-Scheidlin, C., Caro, S., Casanova, S., Celic, J., Cerruti, M., Chand, T., Chen, A., Chibueze, O., Cotter, G., Mbarubucyeye, J. Damascene, Djannati-Atai, A., Egberts, K., van Eldik, C., Ernenwein, J. -P., Fussling, M., Fiasson, A., de Clairfontaine, G. Fichet, Fontaine, G., Gabici, S., Ghafourizadeh, S., Giavitto, G., Glawion, D., Glicenstein, J. F., Grolleron, G., Grondin, M. -H., Haerer, L., Haupt, M., Hinton, J. A., Hofmann, W., Holler, M., Horns, D., Huang, Zhiqiu, Jamrozy, M., Jankowsky, F., Joshi, V., Jung-Richardt, I., Kasai, E., Katarzynski, K., Khelifi, B., Klepser, S., Kluzniak, W., Komin, Nu., Kosack, K., Kostunin, D., Holch, T. L., Lang, R. G., Stum, S. Le, Leitl, F., Lemiere, A., Lenain, J. -P., Leuschner, F., Lohse, T., Luashvili, A., Lypova, I., Mackey, J., Malyshev, D., Marandon, V., Marchegiani, P., Marinos, P., Marti-Devesa, G., Marx, R., Mitchell, A., Moderski, R., Mohrmann, L., Montanari, A., Moulin, E., Muller, J., Nakashima, K., de Naurois, M., Niemiec, J., O'Brien, P., Ohm, S., Olivera-Nieto, L., Wilhelmi, E. de Ona, Ostrowski, M., Puehlhofer, G., Panny, S., Panter, M., Parsons, R. D., Peron, G., Noel, A. Priyana, Prokhorov, D. A., Prokoph, H., Punch, M., Quirrenbach, A., Reichherzer, P., Reimer, O., Rieger, F., Rowell, G., Rudak, B., Ricarte, H. Rueda, Sahakian, V., Salzmann, H., Sanchez, D. A., Santangelo, A., Sasaki, M., Schutte, H. M., Schwanke, U., Shapopi, J. N. S., Sol, H., Specovius, A., Spencer, S., Stawarz, L., Steenkamp, R., Steinmassl, S., Steppa, C., Sushch, I., Suzuki, H., Takahashi, T., Tanaka, T., Tavernier, T., Thorpe-Morgan, C., Tsuji, N., Uchiyama, Y., Vecchi, M., Veh, J., Venter, C., Vink, J., Wagner, S. J., White, R., Wierzcholska, A., Wong, Yu Wun, Zacharias, M., Zargaryan, D., Zdziarski, A. A., Zech, A., Zouari, S., Zywucka, N.
Přispěvatelé: Astronomy, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire Univers et Théories (LUTH (UMR_8102)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE (UMR_7585)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique des Deux Infinis Bordeaux (LP2I - Bordeaux), Université de Bordeaux (UB)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), H.E.S.S.
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2023. IOP PUBLISHING LTD
JCAP
JCAP, 2023, 04, pp.040. ⟨10.1088/1475-7516/2023/04/040⟩
ISSN: 1475-7516
DOI: 10.48550/arxiv.2303.12855
Popis: Primordial Black Holes (PBHs) are hypothetical black holes predicted to have been formed from density fluctuations in the early Universe. PBHs with an initial mass around $10^{14}-10^{15}$g are expected to end their evaporation at present times in a burst of particles and very-high-energy (VHE) gamma rays. Those gamma rays may be detectable by the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.), an array of imaging atmospheric Cherenkov telescopes. This paper reports on the search for evaporation bursts of VHE gamma rays with H.E.S.S., ranging from 10 to 120 seconds, as expected from the final stage of PBH evaporation and using a total of 4816 hours of observations. The most constraining upper limit on the burst rate of local PBHs is $2000$ pc$^{-3}$ yr$^{-1}$ for a burst interval of 120 seconds, at the 95\% confidence level. The implication of these measurements for PBH dark matter are also discussed.
Comment: Accepted for publication in JCAP, corresponding authors: F.Brun, J-F. Glicenstein, V. Marandon, T. Tavernier
Databáze: OpenAIRE
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