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A search for time-directional coincidences of ultra-high-energy (UHE) photons above 10 EeV with gravitational wave (GW) events from the LIGO/Virgo runs O1 to O3 is conducted with the Pierre Auger Observatory. Due to the distinctive properties of photon interactions and to the background expected from hadronic showers, a subset of the most interesting GW events is selected based on their localization quality and distance. Time periods of 1000 s around and 1 day after the GW events are analyzed. No coincidences are observed. Upper limits on the UHE photon fluence from a GW event are derived that are typically at $\sim$7 MeV cm$^{-2}$ (time period 1000~s) and $\sim$35 MeV cm$^{-2}$ (time period 1 day). Due to the proximity of the binary neutron star merger GW170817, the energy of the source transferred into UHE photons above 40 EeV is constrained to be less than 20% of its total gravitational wave energy. These are the first limits on UHE photons from GW sources.

Comment: 15 pages

Titel:	Search for UHE Photons from Gravitational Wave Sources with the Pierre Auger Observatory
Autor/in / Beteiligte Person:	The Pierre Auger Collaboration ; Halim, A. Abdul ; Abreu, P. ; Aglietta, M. ; Allekotte, I. ; Cheminant, K. Almeida ; Almela, A. ; Alvarez-Muñiz, J. ; Yebra, J. Ammerman ; Anastasi, G. A. ; Anchordoqui, L. ; Andrada, B. ; Andringa, S. ; Aramo, C. ; Ferreira, P. R. Araújo ; Arnone, E. ; Velázquez, J. C. Arteaga ; Asorey, H. ; Assis, P. ; Avila, G. ; Avocone, E. ; Badescu, A. M. ; Bakalova, A. ; Balaceanu, A. ; Barbato, F. ; Bellido, J. A. ; Berat, C. ; Bertaina, M. E. ; Bhatta, G. ; Biermann, P. L. ; Binet, V. ; Bismark, K. ; Bister, T. ; Biteau, J. ; Blazek, J. ; Bleve, C. ; Blümer, J. ; Boháčová, M. ; Boncioli, D. ; Bonifazi, C. ; Arbeletche, L. Bonneau ; Borodai, N. ; Brack, J. ; Bretz, T. ; Orchera, P. G. Brichetto ; Briechle, F. L. ; Buchholz, P. ; Bueno, A. ; Buitink, S. ; Buscemi, M. ; Büsken, M. ; Bwembya, A. ; Caballero-Mora, K. S. ; Caccianiga, L. ; Caracas, I. ; Caruso, R. ; Castellina, A. ; Catalani, F. ; Cataldi, G. ; Cazon, L. ; Cerda, M. ; Chinellato, J. A. ; Chudoba, J. ; Chytka, L. ; Clay, R. W. ; Cerutti, A. C. Cobos ; Colalillo, R. ; Coleman, A. ; Coluccia, M. R. ; Conceição, R. ; Condorelli, A. ; Consolati, G. ; Conte, M. ; Contreras, F. ; Convenga, F. ; Santos, D. Correia dos ; Costa, P. J. ; Covault, C. E. ; Cristinziani, M. ; Sanchez, C. S. Cruz ; Dasso, S. ; Daumiller, K. ; Dawson, B. R. ; de Almeida, R. M. ; de Jesús, J. ; de Jong, S. J. ; Neto, J. R. T. de Mello ; De Mitri, I. ; de Oliveira, J. ; Franco, D. de Oliveira ; de Palma, F. ; de Souza, V. ; De Vito, E. ; Del Popolo, A. ; Deligny, O. ; Deval, L. ; di Matteo, A. ; Dobre, M. ; Dobrigkeit, C. ; D'Olivo, J. C. ; Mendes, L. M. Domingues ; Anjos, R. C. dos ; Ebr, J. ; Emam, M. ; Engel, R. ; Epicoco, I. ; Erdmann, M. ; Etchegoyen, A. ; Falcke, H. ; Farmer, J. ; Farrar, G. ; Fauth, A. C. ; Fazzini, N. ; Feldbusch, F. ; Fenu, F. ; Fernandes, A. ; Fick, B. ; Figueira, J. M. ; Filipčič, A. ; Fitoussi, T. ; Flaggs, B. ; Fodran, T. ; Fujii, T. ; Fuster, A. ; Galea, C. ; Galelli, C. ; García, B. ; Gemmeke, H. ; Gesualdi, F. ; Gherghel-Lascu, A. ; Ghia, P. L. ; Giaccari, U. ; Giammarchi, M. ; Glombitza, J. ; Gobbi, F. ; Gollan, F. ; Golup, G. ; Berisso, M. Gómez ; Vitale, P. F. Gómez ; Gongora, J. P. ; González, J. M. ; González, N. ; Goos, I. ; Góra, D. ; Gorgi, A. ; Gottowik, M. ; Grubb, T. D. ; Guarino, F. ; Guedes, G. P. ; Guido, E. ; Hahn, S. ; Hamal, P. ; Hampel, M. R. ; Hansen, P. ; Harari, D. ; Harvey, V. M. ; Haungs, A. ; Hebbeker, T. ; Heck, D. ; Hojvat, C. ; Hörandel, J. R. ; Horvath, P. ; Hrabovský, M. ; Huege, T. ; Insolia, A. ; Isar, P. G. ; Janecek, P. ; Johnsen, J. A. ; Jurysek, J. ; Kääpä, A. ; Kampert, K. H. ; Keilhauer, B. ; Khakurdikar, A. ; Covilakam, V. V. Kizakke ; Klages, H. O. ; Kleifges, M. ; Kleinfeller, J. ; Knapp, F. ; Kunka, N. ; Lago, B. L. ; Langner, N. ; de Oliveira, M. A. Leigui ; Lenok, V. ; Letessier-Selvon, A. ; Lhenry-Yvon, I. ; Presti, D. Lo ; Lopes, L. ; López, R. ; Lu, L. ; Luce, Q. ; Lundquist, J. P. ; Payeras, A. Machado ; Majercakova, M. ; Mandat, D. ; Manning, B. C. ; Manshanden, J. ; Mantsch, P. ; Marafico, S. ; Mariani, F. M. ; Mariazzi, A. G. ; Mariş, I. C. ; Marsella, G. ; Martello, D. ; Martinelli, S. ; Bravo, O. Martínez ; Martins, M. A. ; Mastrodicasa, M. ; Mathes, H. J. ; Matthews, J. ; Matthiae, G. ; Mayotte, E. ; Mayotte, S. ; Mazur, P. O. ; Medina-Tanco, G. ; Meinert, J. ; Melo, D. ; Menshikov, A. ; Michal, S. ; Micheletti, M. I. ; Miramonti, L. ; Mollerach, S. ; Montanet, F. ; Morejon, L. ; Morello, C. ; Müller, A. L. ; Mulrey, K. ; Mussa, R. ; Muzio, M. ; Namasaka, W. M. ; Nasr-Esfahani, A. ; Nellen, L. ; Nicora, G. ; Niculescu-Oglinzanu, M. ; Niechciol, M. ; Nitz, D. ; Norwood, I. ; Nosek, D. ; Novotny, V. ; Nožka, L. ; Nucita, A ; Núñez, L. A. ; Oliveira, C. ; Palatka, M. ; Pallotta, J. ; Parente, G. ; Parra, A. ; Pawlowsky, J. ; Pech, M. ; Pękala, J. ; Pelayo, R. ; Pereira, L. A. S. ; Martins, E. E. Pereira ; Armand, J. Perez ; Bertolli, C. Pérez ; Perrone, L. ; Petrera, S. ; Petrucci, C. ; Pierog, T. ; Pimenta, M. ; Platino, M. ; Pont, B. ; Pothast, M. ; Shavar, M. Pourmohammad ; Privitera, P. ; Prouza, M. ; Puyleart, A. ; Querchfeld, S. ; Rautenberg, J. ; Ravignani, D. ; Reininghaus, M. ; Ridky, J. ; Riehn, F. ; Risse, M. ; Rizi, V. ; de Carvalho, W. Rodrigues ; Rojo, J. Rodriguez ; Roncoroni, M. J. ; Rossoni, S. ; Roth, M. ; Roulet, E. ; Rovero, A. C. ; Ruehl, P. ; Saftoiu, A. ; Saharan, M. ; Salamida, F. ; Salazar, H. ; Salina, G. ; Gomez, J. D. Sanabria ; Sánchez, F. ; Santos, E. M. ; Santos, E. ; Sarazin, F. ; Sarmento, R. ; Sato, R. ; Savina, P. ; Schäfer, C. M. ; Scherini, V. ; Schieler, H. ; Schimassek, M. ; Schimp, M. ; Schlüter, F. ; Schmidt, D. ; Scholten, O. ; Schoorlemmer, H. ; Schovánek, P. ; Schröder, F. G. ; Schulte, J. ; Schulz, T. ; Sciutto, S. J. ; Scornavacche, M. ; Segreto, A. ; Sehgal, S. ; Shivashankara, S. U. ; Sigl, G. ; Silli, G. ; Sima, O. ; Smau, R. ; Šmída, R. ; Sommers, P. ; Soriano, J. F. ; Squartini, R. ; Stadelmaier, M. ; Stanca, D. ; Stanič, S. ; Stasielak, J. ; Stassi, P. ; Straub, M. ; Streich, A. ; Suárez-Durán, M. ; Suomijärvi, T. ; Supanitsky, A. D. ; Szadkowski, Z. ; Tapia, A. ; Taricco, C. ; Timmermans, C. ; Tkachenko, O. ; Tobiska, P. ; Peixoto, C. J. Todero ; Tomé, B. ; Torrès, Z. ; Travaini, A. ; Travnicek, P. ; Trimarelli, C. ; Tueros, M. ; Ulrich, R. ; Unger, M. ; Vaclavek, L. ; Vacula, M. ; Galicia, J. F. Valdés ; Valore, L. ; Varela, E. ; Vásquez-Ramírez, A. ; Veberič, D. ; Ventura, C. ; Quispe, I. D. Vergara ; Verzi, V. ; Vicha, J. ; Vink, J. ; Vorobiov, S. ; Watanabe, C. ; Watson, A. A. ; Weindl, A. ; Wiencke, L. ; Wilczyński, H. ; Wittkowski, D. ; Wundheiler, B. ; Yushkov, A. ; Zapparrata, O. ; Zas, E. ; Zavrtanik, D. ; Zavrtanik, M.
Link:	Zum Datensatz bei Arxiv (Volltext)
Quelle:	ApJ 952 (2023) 91; (2023)
Veröffentlichung:	2023
Medientyp:	report
DOI:	10.3847/1538-4357/acc862
Schlagwort:	Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena General Relativity and Quantum Cosmology
Sonstiges:	Nachgewiesen in: arXiv Collection: Astrophysics ; General Relativity and Quantum Cosmology Document Type: Working Paper

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