Scheda BHW
FINAL
Informazioni generali
Black Hole Weather
BHW
Programma
R & D
RSN1
Attività: In Itinere; Data inizio: 2020; Data fine: 2030
massimo.gaspari massimo.gaspari@inaf.it
"Black Hole Weather" mira a unificare l'astrofisica del feeding e feedback dei buchi neri supermassivi (SMBH) all'interno di strutture cosmiche, in una teoria completa basata su simulazioni MHD parallele, fisica dei plasmi e osservazioni multibanda. Affrontiamo problemi chiave dell'astrofisica moderna: qual è l'evoluzione della condensazione in aloni caldi; come tale pioggia multifase (Chaotic Cold Accretion) viene accresciuta verso l'orizzonte del SMBH; come la materia viene espulsa vicino al SMBH e depositata tramite getti, outflow multifase e radiazione; qual è il ruolo della turbolenza, conduzione, polvere e processi di diffusione; e come il ciclo auto-regolato di feeding e feedback modifica le galassie e ammassi/gruppi di galassie durante la loro vita cosmologica.
"Black Hole Weather" aims to unify the astrophysics of supermassive black hole (SMBH) feeding and feedback within cosmic structures, in one comprehensive theory that leverages high-performance MHD simulations, fundamental gas/plasma physics, and multiwavelength observations. We tackle key challenges of modern astrophysics: what is the evolution of the macro-scale condensation out of the hot halos; how such multiphase rain (Chaotic Cold Accretion) is fed down through the SMBH horizon; how matter is re-ejected back by the SMBH and deposited via jets, multiphase outflows, and radiation; what is the role of turbulence, conduction, dust, and transport processes; and how the self-regulated SMBH feeding-feedback loop shapes galaxies and clusters/groups of galaxies through cosmic time.
Ammassi, struttura a grande scala dell Universo e mezzo intergalattico
Galassie, AGN e loro evoluzione
Fisica degli oggetti compatti galattici ed extragalattici
Tecnologie Informatiche e software
Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (utilizzo)
Team Summary
15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 11
| Struttura | Nfte | N0 | TI 2022 | TI 2023 | TI 2024 | TD 2022 | TD 2023 | TD 2024 | Nex | Extra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NAN | 1 | 0 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| OAS BOLOGNA | 4 | 0 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 2 | 0.20 |
| O.A. ARCETRI | 1 | 0 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| IASF MILANO | 0 | 0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0.10 |
| IAPS ROMA | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 1 | 0.10 |
| O.A. ROMA | 0 | 0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0.20 |
| Totali | 6 | 0 | 1.50 | 1.50 | 1.50 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 5 | 0.60 |
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 8
| # | Struttura | TI 2022 | TI 2023 | TI 2024 | TD 2022 | TD 2023 | TD 2024 | Extra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Università di Bologna-DIFA | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| 2 | Università degli Studi di Roma - Tor Vergata | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| 3 | Università di Bologna | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| 4 | Università di Trieste | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
| 5 | ASTRON Groningen | 0 | 0 | 0 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.00 |
| Totali | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.10 |
Fondi a sostegno
21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
| Certi 2022 | Certi 2023 | Certi 2024 | Presunti 2022 | Presunti 2023 | Presunti 2024 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Produzione scientifica e tecnologica
22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
Informazioni Pubbliche
Active galactic nuclei; AGN host galaxies; Astrophysical fluid dynamics; Black hole accretion and feedback; Cool cores; Cooling Flows; Extragalactic Astronomy; GPU computing; Galaxies; Galaxy groups; Galaxy jets; Galaxy processes; Hydrodynamical simulations; Intracluster/intragroup/intergalactic medium; Multiwavelength observations (X-ray, optical/IR, radio); Plasma astrophysics; Radiative magnetohydrodynamics; Space telescopes; Supermassive black holes.
<p>Roughly 60% of the total team members of BHW is direct INAF personnel. As it includes several leaders in the respective fields and given the current status, over each year it is safe to extrapolate that each INAF member will have an active/accepted PI-ship of at least one computational or observational proposal. The related facilities involved are listed in the Section 20 below, with each member expertise detailed in Sections 15-16.</p><p><br></p>
<p>Observational facilities: Chandra, XMM-Newton, NuSTAR, Swift, HST, JWST, ALMA, MUSE, SOFIA, Mustang-2, LOFAR, MeerKAT, Athena, LISA.</p><p><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">Numerical/simulation facilities: NASA Pleiades HPC; Princeton Astrophysical Sciences; CINECA.</span></p><p><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;"><br></span></p>
15. Team members, Informazioni generali
15. Personale INAF coinvolto
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2022/2023/2024) | FTE Presunte (2022/2023/2024) | Extra | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | massimo.gaspari | massimo.gaspari@inaf.it | NAN | Y | RICERCATORE | Coordinator/PI; simulations development and production; data analysis; AGN feeding/feedback modeling; ICM/IGrM/CGM physics | X X X | X X X | X |
|
| 2 | stefano.marchesi | stefano.marchesi@inaf.it | OAS BOLOGNA | N | RICERCATORE | Multiphase AGN outflows observations; AGN variability; XMM/Chandra/NuSTAR/ALMA datasets; obscuration modeling | X X X | X X X | X |
|
| 3 | paolo.tozzi | paolo.tozzi@inaf.it | O.A. ARCETRI | Y | DIRIGENTE DI RICERCA | X-ray and radio observations of galaxy clusters; ICM physics and cosmology; Chandra/XMM datasets analysis | X X X | X X X | X |
|
| 4 | massimo.cappi | massimo.cappi@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | AGN winds and ultrafast outflows observations; X-ray spectra; Athena X-IFU collaboration | X X X | X X X | X |
|
| 5 | mauro.dadina | mauro.dadina@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | RICERCATORE | Ultrafast outflows observations; X-ray spectra modeling; high-z quasars; Athena mission | X X X | X X X | X |
|
| 6 | stefano.ettori | stefano.ettori@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | ICM/IGrM astrophysics and cosmology; synthetic observations and modeling (Athena X-IFU); scaling relations; CHEX-MATE collaboration | X X X | X X X | X |
|
| 7 | fabio.gastaldello | fabio.gastaldello@inaf.it | IASF MILANO | Y | RICERCATORE | AGN feedback observations; cavities, shocks, metals astrophysics; multiphase IGrM/CGM | X X X | X X X | X |
|
| 8 | roberto.serafinelli | roberto.serafinelli@inaf.it | IAPS ROMA | N | ASSEGNISTA | AGN variability; multiphase AGN outflows observations; entrainment; SWIFT/Chandra/NuSTAR datasets analysis | X X X | X X X | X |
|
| 9 | enrico.piconcelli | enrico.piconcelli@inaf.it | O.A. ROMA | Y | RICERCATORE | Multiwavelength AGN spectra; luminous quasars; nuclear outflows observations | X X X | X X X | X |
|
| 10 | giorgio.lanzuisi | giorgio.lanzuisi@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | RICERCATORE | NuSTAR observations; obscuration properties; role of host galaxy; COSMOS | X X X | X X X | X |
|
| 11 | eleonora.torresi | eleonora.torresi@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | RICERCATORE | Radio galaxies; AGN jets observations; X-ray, gamma-ray, radio analysis and interpretation | X X X | X X X | X |
|
16. Personale Associato INAF coinvolto
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2022/2023/2024) | FTE Presunte (2022/2023/2024) | Extra | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | fabrizio.brighenti | fabrizio.brighenti@unibo.it | Università di Bologna-DIFA | Y | Professore associato | AGN feedback and ICM/IGrM theory; simulations development; hydrodynamical codes | [0.3, 0.3, 0.3] | [0.2, 0.2, 0.2] | 0.0 |
| 2 | francesco.tombesi | francesco.tombesi@inaf.it | Università degli Studi di Roma - Tor Vergata | Y | Professore Associato | Ultrafast winds and multiphase outflows observations; AGN accretion and ejection physics/simulations; X-ray datasets | [0.2, 0.2, 0.2] | [0.0, 0.0, 0.0] | 0.0 |
| 3 | marcella.brusa | marcella.brusa3@unibo.it | Università di Bologna | Y | Professore Associato | AGN multiwavelength surveys; AGN obscuration properties; SUBWAYS collaboration | [0, 0, 0] | [0.1, 0.1, 0.1] | 0.0 |
| 4 | cristian.vignali | cristian.vignali@unibo.it | Università di Bologna | Y | Professore Associato | X-ray AGN winds; physics and evolution of AGN and galaxies; high-redshift Universe | [0, 0, 0] | [0.1, 0.1, 0.1] | 0.0 |
| 5 | stefano.borgani | stefano.borgani@inaf.it | Università di Trieste | Y | Professore Ordinario | Cosmological hydrodynamical simulations; galaxy clusters; N-body code development; INCC collaboration | [0, 0, 0] | [0.0, 0.0, 0.0] | 0.1 |
| 6 | annalisa.bonafede | annalisa.bonafede@inaf.it | Università di Bologna | Y | Prof Ass | Radio observations; diffuse medium (ICM/IGrM); non-thermal properties; magnetic fields; LOFAR/SKA collaboration | [0, 0, 0] | [0.0, 0.0, 0.0] | 0.0 |
| 7 | luca.dimascolo | luca.dimascolo@inaf.it | Università di Trieste | N | Postdoc | SZ observations of galaxy clusters/groups; synthetic radio observations (ALMA, MUSTANG2); comparison with HD simulations | [0.1, 0.1, 0.1] | [0.0, 0.0, 0.0] | 0.0 |
| 8 | filippo.maccagni | filippo.maccagni@inaf.it | ASTRON Groningen | N | Post Doc | Multiphase AGN feeding (HI, CO, Ha); neutral/ionized outflows observations; ALMA/MeerKAT/MUSE data analysis | [0.2, 0.2, 0.2] | [0.0, 0.0, 0.0] | 0.0 |
21. Fondi a Sostegno Iniziativa
Tabella fondi:
| # | Provenienza | Certi 2022 (k€) | Certi 2023 (k€) | Certi 2024 (k€) | Presun. 2022 (k€) | Presun. 2023 (k€) | Presun. 2024 (k€) | Totale Certi (k€) | Totale Presunti (k€) |
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Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
| # | Provenienza | Fondi 2022 (€) | Fondi 2023 (€) | Fondi 2024 (€) |
|---|