EuCAPT White Paper: Opportunities and Challenges for Theoretical Astroparticle Physics in the Next Decade

Alves Batista, R.; Erdem, R.; Schmitz, K.; Clough, K.; Coogan, A.; Pagliaroli, G.; Millington, P.; Pinol, L.; Sellentin, E.; Sagunski, L.; Šarčević, N.; Martinelli, M.; Villante, F. L.; Covi, L.; Pizzuti, L.; Kotera, K.; Bustamante, M.; Bošnjak, Ž.; Meli, A.; Moesta, P.; Bartolo, N.; Cutting, D.; Trojanowski, S.; Vincent, A.; Fialkov, A.; Oikonomou, F.; Benisty, D.; Mifsud, J.; Böhmer, C. G.; Guépin, C.; Sedrakian, A.; Herrero-Valea, M.; Blasi, P.; Silvestri, A.; Lorenz, C. S.; Schwetz, T.; Drewes, M.; Evoli, C.; Serenelli, A.; Baumann, D.; Raffelt, G. G.; Renaux-Petel, S.; Lesgourgues, J.; Sfakianakis, E. I.; Grasso, D.; Tokareva, A. A.; Harz, J.; Galatyuk, T.; Bauswein, A.; Amin, M. A.; Mena, O.; Hogg, N. B.; Marcowith, A.; Burrage, C.; Zeng, M.; Domènech, G.; Gaggero, D.; Winter, W.; Bustillo, J. Calderón; Vernizzi, F.; Tamborra, I.; Chianese, M.; Sahlén, M.; Teresi, D.; Shalgar, S.; Pound, A.; Barenboim, G.; Davis, A. C.; Rubio, J.; O'Connor, E.; Bellini, E.; Nippel, K.; Edwards, T. D. P.; Tolos, L.; Marsh, D. J. E.; Uhlemann, C.; Said, J. Levi; Weniger, C.; Korsmeier, M.; Quevedo, F.; Markoff, S. B.; Kavanagh, B. J.; di Matteo, A.; de Rham, C.; Byrnes, C. T.; Trotta, R.; Koyama, K.; Bertolami, M. M. Miller; Urban, F. R.; Cerdeño, D. G.; Raccanelli, A.; Porto, R. A.; Vink, J.; Pfrommer, C.; Krishnan, B.; Catena, R.; Fasiello, M.; Raveri, M.; Ricciardone, A.; Bertone, Giantranco; Coloma, P.; Wickenbrock, A.; Isern, J.; Pani, P.; Lombriser, L.; Schwaller, P.; Paganini, C. F.; Bringmann, T.; Roiban, R.; Niro, V.; Karchev, K.; Matthews, J. H.; Khalifeh, A. Rida; Mapelli, M.; Vitagliano, E.; Fornengo, N.; Feeney, S. M.; Calore, F.; Cerri, S. S.; Tanidis, K.; Hinderer, T.; Cole, A.; Pascoli, S.; Gabici, S.; van Vliet, A.; Zell, S.; Sabti, N.; Martins, C. J. A. P.; Riotto, A.; Iocco, F.; Manconi, S.; Hooper, D. C.; Ferreira, R. Z.; Ramirez-Ruiz, E.; Esteban, I.; Serpico, P. D.; Dietrich, T.

Preprint

PUBDB-2022-00819

EuCAPT White Paper: Opportunities and Challenges for Theoretical Astroparticle Physics in the Next Decade

Alves Batista, R. ; Amin, M. A. ; Barenboim, G. ; Bartolo, N. ; Baumann, D. ; Bauswein, A. ; Bellini, E. ; Benisty, D. ; Bertone, G. (Corresponding author)Extern* ; Blasi, P. ; Böhmer, C. G. ; Bošnjak, Ž. ; Bringmann, T. ; Burrage, C. ; Bustamante, M. ; Bustillo, J. C. ; Byrnes, C. T. ; Calore, F.Extern* ; Catena, R. ; Cerdeño, D. G. ; Cerri, S. S. ; Chianese, M. ; Clough, K. ; Cole, A. ; Coloma, P. ; Coogan, A. ; Covi, L.DESY* ; Cutting, D. ; Davis, A. C. ; de Rham, C. ; di Matteo, A. ; Domènech, G. ; Drewes, M. ; Dietrich, T. ; Edwards, T. D. P. ; Esteban, I. ; Erdem, R. ; Evoli, C. ; Fasiello, M. ; Feeney, S. M. ; Ferreira, R. Z. ; Fialkov, A. ; Fornengo, N. ; Gabici, S. ; Galatyuk, T. ; Gaggero, D. ; Grasso, D. ; Guépin, C. ; Harz, J. ; Herrero-Valea, M. ; Hinderer, T. ; Hogg, N. B. ; Hooper, D. C. ; Iocco, F. ; Isern, J. ; Karchev, K. ; Kavanagh, B. J. ; Korsmeier, M. ; Kotera, K. ; Koyama, K. ; Krishnan, B. ; Lesgourgues, J. ; Said, J. L. ; Lombriser, L. ; Lorenz, C. S. ; Manconi, S. ; Mapelli, M. ; Marcowith, A. ; Markoff, S. B. ; Marsh, D. J. E. ; Martinelli, M. ; Martins, C. J. A. P. ; Matthews, J. H. ; Meli, A. ; Mena, O. ; Mifsud, J. ; Bertolami, M. M. M. ; Millington, P. ; Moesta, P. ; Nippel, K. ; Niro, V. ; O'Connor, E. ; Oikonomou, F. ; Paganini, C. F. ; Pagliaroli, G. ; Pani, P. ; Pfrommer, C. ; Pascoli, S. ; Pinol, L. ; Pizzuti, L. ; Porto, R. A.DESY* ; Pound, A. ; Quevedo, F. ; Raffelt, G. G. ; Raccanelli, A. ; Ramirez-Ruiz, E. ; Raveri, M. ; Renaux-Petel, S. ; Ricciardone, A. ; Khalifeh, A. R. ; Riotto, A. ; Roiban, R. ; Rubio, J. ; Sahlén, M. ; Sabti, N. ; Sagunski, L. ; Šarčević, N. ; Schmitz, K. ; Schwaller, P. ; Schwetz, T. ; Sedrakian, A. ; Sellentin, E. ; Serenelli, A. ; Serpico, P. D. ; Sfakianakis, E. I. ; Shalgar, S. ; Silvestri, A. ; Tamborra, I. ; Tanidis, K. ; Teresi, D. ; Tokareva, A. A. ; Tolos, L. ; Trojanowski, S. ; Trotta, R. ; Uhlemann, C. ; Urban, F. R. ; Vernizzi, F. ; van Vliet, A.DESY* ; Villante, F. L. ; Vincent, A. ; Vink, J. ; Vitagliano, E. ; Weniger, C. ; Wickenbrock, A. ; Winter, W.DESY* ; Zell, S. ; Zeng, M.

2021

[10.3204/PUBDB-2022-00819]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.3204/PUBDB-2022-00819

Report No.: arXiv:2110.10074

Abstract: Astroparticle physics is undergoing a profound transformation, due to a series of extraordinary new results, such as the discovery of high-energy cosmic neutrinos with IceCube, the direct detection of gravitational waves with LIGO and Virgo, and many others. This white paper is the result of a collaborative effort that involved hundreds of theoretical astroparticle physicists and cosmologists, under the coordination of the European Consortium for Astroparticle Theory (EuCAPT). Addressed to the whole astroparticle physics community, it explores upcoming theoretical opportunities and challenges for our field of research, with particular emphasis on the possible synergies among different subfields, and the prospects for solving the most fundamental open questions with multi-messenger observations.

Keyword(s): gravitational radiation: direct detection ; gamma ray ; VIRGO ; IceCube ; LIGO ; LISA ; dark energy ; correlation ; accelerator ; cosmic radiation ; X-ray ; CERN LHC Coll ; electroweak interaction ; neutrino: oscillation ; neutrino: flavor ; solar ; dark matter ; cosmic background radiation ; black hole ; neutron star ; ultraviolet ; statistical analysis ; Lorentz ; WIMP ; supernova ; white dwarf ; messenger