Scheda ForCMBPol FINAL




Informazioni generali

Studio delle emissioni di foreground per analisi delle anisotropie in polarizzazione del fondo cosmico a microonde

ForCMBPol

Programma

RSN1

RSN2

RSN3

Attività: In Itinere; Data inizio: 2000; Data fine: 2030

carlo.burigana burigana@ira.inaf.it

Lo scopo di ForCMBPol è lo studio delle emissioni in polarizzazione del foreground nel cielo a microonde attraverso modellizzazione teorica, algoritmi per la separazione delle componenti, metodi per l'estrazione delle proprietà delle sorgenti, analisi multifrequenza e metodi statistici. Il programma è orientato allo studio ultra-accurato della polarizzazione del fondo cosmico a microonde (CMB), inclusa l'identificazione delle onde gravitazionali primordiali attraverso la misura della polarizzazione di modo B del CMB, tramite gli esperimenti disponibili e futuri. Ci proponiamo di migliorare continuamente il modello dei foreground astrofisici nei progetti di CMB, in corso e futuri, dedicati alla comprensione dell'universo primordiale e della sua evoluzione.

The aim of ForCMBPol is the study of the polarized foregrounds in the microwave sky through theoretical modelling, component separation algorithms, source property extraction methods, multifrequency analyses, and statistical methods. The program is oriented to the ultra-accurate study of the Cosmic Microwave Background (CMB) polarization with available and future experiments, including the detection of primordial gravitational waves through the measurement of the CMB B-mode polarization. We plan to continuously improve the model of astrophysical foregrounds in current and future CMB projects devoted to the understanding of the primeval universe and of its evolution.

Ammassi, struttura a grande scala dell Universo e mezzo intergalattico

Cosmologia teorica ed osservativa

Galassie, AGN e loro evoluzione

Mezzo interstellare, formazione di stelle e sistemi planetari

Sole, mezzo interplanetario, magnetosfere planetarie

Radiazione gravitazionale e test di gravitazione


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 10
Struttura Nfte N0 TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Nex Extra
IRA BOLOGNA 3 0 0.40 0.45 0.45 0.10 0.10 0.00 3 0.40
OAS BOLOGNA 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1 0.15
O.A. TRIESTE 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 1 0.15
Totali 3 0 0.40 0.45 0.45 0.10 0.10 0.00 5 0.70
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 O.A. PADOVA 0 0 0 0 0 0 0.15
2 Università degli Studi di Milano La Statale, Dipartimento di Fisica 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0.00
3 SISSA 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0.00
4 Università di Roma 1 La Sapienza, Dipartimento di Fisica 0.50 0.30 0.30 0 0 0 0.00
Totali 0.90 0.70 0.70 0.00 0.00 0.00 0.15

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
# DOI Descrizione Azione
1 10.1093/mnras/stz1930 Titolo: ALMA Band 3 polarimetric follow-up of a complete sample of faint PACO sources Autori:V Galluzzi and G Puglisi and S Burkutean and E Liuzzo and M Bonato and M Massardi and R Paladino an .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2019
2 https://doi.org/10.1051/0004-6361/201732342 Titolo: Average fractional polarization of extragalactic sources at Planck frequencies Autori:T. Trombetti and C. Burigana and G. De Zotti and V. Galluzzi and M. Massardi Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2018
3 10.1088/1475-7516/2018/04/020 Titolo: Exploring cosmic origins with CORE: Extragalactic sources in cosmic microwave background maps Autori:G. De Zotti and J. Gonz\'alez-Nuevo and M. Lopez-Caniego and M. Negrello and J. Greenslade and .... Publisher:IOP Publishing Rivista: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics Anno pubblicazione:2018
4 10.1103/PhysRevLett.114.101301 Titolo: Joint Analysis of BICEP2/Keck ArrayandPlanckData Autori:P.\hspace0.167emA.\hspace0.167emR. Ade and N. Aghanim and Z. Ahmed and R.\hspace0.167em .... Publisher:American Physical Society (APS) Rivista: Physical Review Letters Anno pubblicazione:2015
5 10.1051/0004-6361/201425034 Titolo: Planckintermediate results Autori:and R. Adam and P. A. R. Ade and N. Aghanim and M. Arnaud and J. Aumont and C. Baccigalupi and A. J .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2016
6 10.1093/mnras/stz806 Titolo: S-band Polarization All-Sky Survey (S-PASS): survey description and maps Autori:E Carretti and M Haverkorn and L Staveley-Smith and G Bernardi and B M Gaensler and M J Kesteven an .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2019
7 10.1051/0004-6361/201832768 Titolo: S\textendashPASS view of polarized Galactic synchrotron at 2.3 GHz as a contaminant to CMB observations Autori:N. Krachmalnicoff and E. Carretti and C. Baccigalupi and G. Bernardi and S. Brown and B. M. Gaensle .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2018
8 10.1088/1475-7516/2018/04/023 Titolo: Exploring cosmic origins with CORE:B-mode component separation Autori:M. Remazeilles and A.J. Banday and C. Baccigalupi and S. Basak and A. Bonaldi and G. De Zotti and J .... Publisher:IOP Publishing Rivista: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics Anno pubblicazione:2018
9 10.1088/1475-7516/2017/02/041 Titolo: On the impact of large angle CMB polarization data on cosmological parameters Autori:Massimiliano Lattanzi and Carlo Burigana and Martina Gerbino and Alessandro Gruppuso and Nazzareno .... Publisher:IOP Publishing Rivista: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics Anno pubblicazione:2017
10 10.1051/0004-6361/201833881 Titolo: Planck2018 results Autori:and Y. Akrami and M. Ashdown and J. Aumont and C. Baccigalupi and M. Ballardini and A. J. Banday an .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2020



Informazioni Pubbliche

Cosmology, Cosmic background radiation, Cosmic microwave background radiation, Cosmic anisotropy, Cosmic isotropy, Recombination (cosmology), Reionization, Cosmological evolution, Cosmological perturbation theory, Cosmological parameters, Early universe, Inflationary universe, Particle astrophysics, Gravitational waves; Galactic and extragalactic astronomy, Astronomical radiation sources, Infrared sources, Non-thermal radiation sources, Radio sources, Galaxy evolution, Intergalactic medium, Interstellar medium, Interplanetary medium; Astrophysical processes, Plasma astrophysics, Radiative transfer; Observational astronomy, Observational cosmology, Polarimeters, Computational methods, Computational astronomy, Astronomy software, Radiative transfer simulations.

<div align="justify">Il programma si colloca nell'ambito teorico/osservativo delle survey nelle microonde, mm e sub-mm. Lo studio continuativo nel tempo di queste tematiche è cruciale per l'analisi scientifica dei segnali astrofisici frapposti tra il fondo cosmico e l'osservatore. Valorizzare le competenze in INAF è fondamentale per il suo ruolo in questa tematica e offrire risposte a quesiti ancora aperti in campo astrofisico e cosmologico, come evidente da chiari esempi del decennio appena passato, quali: i ruoli di leadership, nella missione Planck, nel Core Team di LFI volti in particolare alla scienza non-CMB e dei segnali astrofisici e nei WG interdisciplinari sulla stategia osservativa e la straylight (ruoli ricoperti dal coordinatore di questa scheda), ed alla separazione delle componenti; l'analisi del segnale dai grani di polvere Galattica per l'interpretazione della polarizzazione di modo B e le onde gravitazionali primordiali da BICEP e Keck e quella congiunta con Planck; l'alta frazione (40% circa) delle pubblicazioni su rivista di Planck su queste tematiche che tanto hanno e stanno contribuendo alla VQR di INAF.</div>

<div align="justify">Medicina Radio Telescope; Sardinia Radio Telescope; ALMA; ATCA; IRAM; JCMT; LOFAR; QUIJOTE; C-BASS; S-PASS; POLARBEAR; Infrastrutture di Calcolo delle Strutture INAF coinvolte; Infrastrutture di Calcolo delle Istituzioni Universitarie coinvolte; CINECA; Archivi (es.: Planck Legacy Archive; Legacy Archive for Microwave Background Data Analysis); Tecnopolo (in prospettiva); LiteBIRD (in fase di preparazione: si rimanda alla scheda specifica per i coinvolgimenti e gli apporti anche degli aderenti a questa scheda); LSPE (in prospettiva); QUBIC (in prospettiva); SKA (in prospettiva); Futuri esperimenti da terra e suborbitali e future missioni spaziali dedicate alle anisotropie in polarizzazione del CMB (in prospettiva).</div>


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 carlo.burigana burigana@ira.inaf.it IRA BOLOGNA Y DIRIGENTE DI RICERCA Coordinatore, Teoria, Metodi, Foregrounds, Simulazioni, Analisi dati X X X X X X X OK
2 marcella.massardi massardi@ira.inaf.it IRA BOLOGNA Y RICERCATORE Osservazioni, Analisi dati X X X X X X X OK
3 matteo.bonato bonato@ira.inaf.it IRA BOLOGNA N RICERCATORE Teoria, Simulazioni, Analisi dati X X X X X X X OK
4 alessandro.gruppuso alessandro.gruppuso@inaf.it OAS BOLOGNA Y RICERCATORE Teoria, Metodi, Analisi dati, Impatto foregrounds X X X X X X X OK
5 ettore.carretti carretti@ira.inaf.it IRA BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE Osservazioni, Analisi dati, Foregrounds X X X X X X X OK
6 vincenzo.galluzzi vincenzo.galluzzi@inaf.it IRA BOLOGNA N RICERCATORE Osservazioni, Analisi dati X X X X X X X OK
7 daniela.paoletti daniela.paoletti@inaf.it OAS BOLOGNA N RICERCATORE Teoria, Analisi dati X X X X X X X OK
8 fabio.finelli fabio.finelli@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE Teoria, Metodi X X X X X X X OK
9 michele.maris michele.maris@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE Foregrounds, Simulazioni, Analisi dati X X X X X X X OK
10 tiziana.trombetti tiziana.trombetti@inaf.it IRA BOLOGNA Y RICERCATORE Metodi, Simulazioni, Teoria, Analisi dati, Foregrounds X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 gianfranco.dezotti gianfranco.dezotti@inaf.it O.A. PADOVA Associato in quiescenza Astronomo Ordinario Teoria, Metodi, Foregrounds [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.15
2 aniello.mennella aniello.mennella@fisica.unimi.it Università degli Studi di Milano La Statale, Dipartimento di Fisica Y Professore Ordinario, Associato ad INAF presso OAS Bologna Simulazioni, Collegamento con sviluppi sperimentali, Analisi dati [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 carlo.baccigalupi carlo.baccigalupi@sissa.it SISSA Y CMBXC SWG Coordinatore Teoria, Metodi, Foregrounds [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
4 marco.bersanelli marco.bersanelli@unimi.it Università degli Studi di Milano La Statale, Dipartimento di Fisica Y Professore Ordinario, Associato ad INAF presso IASF Milano Collegamento con sviluppi sperimentali, Metodi, Foregrounds [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
5 paolo.debernardis paolo.debernardis@roma1.infn.it Università di Roma 1 La Sapienza, Dipartimento di Fisica Y professore ordinario Collegamento con sviluppi sperimentali, Metodi, Foregrounds [0.2, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
6 silvia.masi silvia.masi@roma1.infn.it Università di Roma 1 La Sapienza, Dipartimento di Fisica Y professore associato Collegamento con sviluppi sperimentali, Metodi, Foregrounds [0.2, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
7 francesco.piacentini francesco.piacentini@roma1.infn.it Università di Roma 1 La Sapienza, Dipartimento di Fisica Y professore associato Simulazioni, Collegamento con sviluppi sperimentali, Analisi dati [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
8 francesca.perrotta perrotta@sissa.it SISSA Y Ricercatore confermato, Associata ad INAF presso IRA (Bologna) Metodi, Simulazioni, Teoria, Analisi dati, Foregrounds [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Il programma è stato sostenuto principalmente da: In INAF a) nel periodo 2012-2018 con circa 52k€ corrispondenti a circa il 50% del Finanziamento MIUR per il Progetto PRIN MIUR 2009 codice 2009XZ54H2_003, UdR di Bologna – Titolo progetto specifico: Modellizzazione, analisi ed estrazione delle componenti astrofisiche e cosmologiche, Responsabile scientifico della UdR: Carlo Burigana [nell'ambito del Progetto (nazionale): Emissione polarizzata nelle microonde di origine galattica e cosmologica. Coordinatore: Marco Rinaldo Fedele Bersanelli]; b) nel periodo 2018-2019 dal Progetto PROGETTO FORECaST (ref. Isabella Prandoni) per circa 15k€. Gli altri progetti di cui alle FO riportate in elenco hanno sostenuto in parte questo programma in quanto le tematiche in esso sviluppate sono state fondamentali per il conseguimento dei loro rispettivi obiettivi scientifici. Una stima indicativa complessiva del loro sostegno ammonta a circa 18k€. Nel team SISSA, con cui vi è una collaborazione di lungo corso su questa linea, l'attività è stata sostenuta nel corso del 2016-2019 da un finanziamento di 180k€ per il progetto European H2020 COMPET-5 SPACE Network “RadioForegrounds”, coordinato in SISSA da Francesca Perrotta, dedicato in particolare al CMB e all'emissione Galattica di sincrotrone tra 11 e 40 GHz. Nel team dell'Università degli Studi di Milano, con cui vi è una collaborazione di lungo corso su questa linea, questa attività è stata sostenuta nel corso del triennio passato con circa 50k€, una parte del finanziamento del nodo per il progetto European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement numbers 776282 (COMPET-4; BeyondPlanck), dedicato alla rianalisi con metodi bayesiani dei dati di Planck-LFI riguardo al CMB e alle emissioni di foreground. Data la grande rilevanza europea e internazionale di questa tematica nel contesto generale degli studi sul fondo a microonde, ha senso riportare qui solo i finanziamenti a INAF e a istituzioni italiane con cui vi è collaborazione specifica di lungo periodo.


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€)


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2022 (€) Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€)