The exploration of the universe has recently entered a new era thanks to the multi-messenger paradigm, characterized by a continuous increase in the quantity and quality of experimental data that is obtained by the detection of the various cosmic messengers (photons, neutrinos, cosmic rays and gravitational waves) from numerous origins. They give us information about their sources in the universe and the properties of the intergalactic medium. Moreover, multi-messenger astronomy opens up the possibility to search for phenomenological signatures of quantum gravity. On the one hand, the most energetic events allow us to test our physical theories at energy regimes which are not directly accessible in accelerators; on the other hand, tiny effects in the propagation of very high energy particles could be amplified by cosmological distances. After decades of merely theoretical investigations, the possibility of obtaining phenomenological indications of Planck-scale effects is a revolutionary step in the quest for a quantum theory of gravity, but it requires cooperation between different communities of physicists (both theoretical and experimental). This review, prepared within the COST Action CA18108 "Quantum gravity phenomenology in the multi-messenger approach", is aimed at promoting this cooperation by giving a state-of-the art account of the interdisciplinary expertise that is needed in the effective search of quantum gravity footprints in the production, propagation and detection of cosmic messengers.

We investigate the implications of decoherence induced by quantum spacetime properties on neutrino oscillation phenomena. We develop a general formalism where the evolution of neutrinos is governed by a Lindblad-type equation and we compute the oscillation damping factor for various models that have been proposed in the literature. Furthermore, we discuss the sensitivity to these effects of different types of neutrino oscillation experiments, encompassing astrophysical, atmospheric, solar, and reactor neutrino experiments. By using neutrino oscillation data from long-baseline reactors and atmospheric neutrino observations, we establish stringent constraints on the energy scale governing the strength of the decoherence induced by stochastic metric fluctuations, amounting to, respectively, EQG≥2.6×1034 GeV and EQG≥2.5×1055  GeV. Published by the American Physical Society 2024