Scheda SBF FINAL




Informazioni generali

Surface brightness fluctuations: measurements and models beyond 2023 (Rubin-LSST-4)

SBF

Programma

Programma

RSN1

RSN2

Attività: In Itinere; Data inizio: 2023; Data fine: 2030

michele.cantiello michele.cantiello@inaf.it

Il metodo delle fluttuazioni di brillanza superficiale (SBF) è fra gli indicatori di distanza cosmologici più robusti: con una precisione paragonabile a SNeIa e Cefeidi (∼5% per galassia) senza i limiti della casualità delle SNe o le lunghe campagne osservative richieste per le Cefeidi. Inoltre, viene utilizzato dall'universo locale fino a distanze rilevanti per la stima di H0.
Dall'inizio del 2000, un team di ricercatori dell'INAF-OAAb ha iniziato ad interessarsi al metodo SBF. Inizialmente con lo sviluppo di strumenti per il modeling delle SBF utilizzando la sintesi di popolazione stellare, quindi anche con la definizione di una procedura originale di misura. Questi sforzi ci hanno permesso di ottenere un ruolo riconosciuto a livello internazionale su questo argomento di ricerca.

The surface brightness fluctuations (SBF) method is one of the most robust extragalactic distance indicators: with an accuracy comparable to SNeIa and Cepheids (∼5% per galaxy) without the limitations of the serendipitousness intrinsic of SNe, or the long observing campaigns needed for Cepheids. Moreover, it is used in a wide range of distances: from very local, out to values relevant for measuring H0.

In early 2000, a team of researchers at the INAF-OAAb began working on the SBF method in different aspects. First, developing the tools for the modeling of SBF magnitudes using stellar population synthesis methods, then also defining an original procedure for measuring SBF from observations. These efforts allowed us to gain a worldwide recognized role on this research topic.

Ammassi, struttura a grande scala dell Universo e mezzo intergalattico

Cosmologia teorica ed osservativa

Popolazioni e ammassi stellari galattici ed extragalattici


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 5
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
O.A. ABRUZZO 3 0 0.90 0.90 0.90 0 0 0 0 0.00
O.A. ROMA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
Totali 3 0 0.90 0.90 0.90 0.00 0.00 0.00 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 4
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 GSSI 0.00 0.00 0.00 0.50 0.30 0.30 0.00
2 Gemini 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
3 Utah Valley University 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
Totali 0.00 0.00 0.00 0.50 0.30 0.30 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2023 Certi 2024 Certi 2025 Presunti 2023 Presunti 2024 Presunti 2025
44.0 44.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.3847/2041-8213/aaad64 Titolo: A Precise Distance to the Host Galaxy of the Binary Neutron Star Merger GW170817 Using Surface Brightness Fluctuations Autori:Michele Cantiello and J. B. Jensen and J. P. Blakeslee and E. Berger and A. J. Levan and N. R. Tanv .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2018
2 10.1086/491694 Titolo: Detection of Radial Surface Brightness Fluctuations and Color Gradients in Elliptical Galaxies with the Advanced Camera for Surveys Autori:Michele Cantiello and John P. Blakeslee and Gabriella Raimondo and Simona Mei and Enzo Brocato and .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2005
3 10.1086/375322 Titolo: New Optical and Near-Infrared Surface Brightness Fluctuation Models: A Primary Distance Indicator Ranging from Globular Clusters to Distant Galaxies? Autori:M. Cantiello and G. Raimondo and E. Brocato and M. Capaccioli Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astronomical Journal Anno pubblicazione:2003
4 10.1086/587126 Titolo: Optical Surface Brightness Fluctuations of Shell Galaxies toward 100 Mpc Autori:I. Biscardi and G. Raimondo and M. Cantiello and E. Brocato Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2008
5 10.1088/0004-637X/724/1/657 Titolo: SURFACE BRIGHTNESS FLUCTUATIONS IN THEHUBBLE SPACE TELESCOPEACS/WFC F814W BANDPASS AND AN UPDATE ON GALAXY DISTANCES Autori:John P. Blakeslee and Michele Cantiello and Simona Mei and Patrick C\^ot\'e and Regina Barb .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2010
6 10.1051/0004-6361/201116667 Titolo: VLT opticalBVRobservations of two bright supernova Ia hosts in the Virgo cluster Autori:M. Cantiello and I. Biscardi and E. Brocato and G. Raimondo Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2011
7 10.3847/1538-4357/aab043 Titolo: The Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS). XVIII. Measurement and Calibration of Surface Brightness Fluctuation Distances for Bright Galaxies in Virgo (and Beyond) Autori:Michele Cantiello and John P. Blakeslee and Laura Ferrarese and Patrick C\^ot\'e and Joel C .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2018
8 10.3847/2515-5172/aad90e Titolo: Independent Analysis of the Distance to NGC\hspace0.167em1052-DF2 Autori:John P. Blakeslee and Michele Cantiello Publisher:American Astronomical Society Rivista: Research Notes of the AAS Anno pubblicazione:2018
9 10.1051/0004-6361/202039196 Titolo: A new measurement of the Hubble constant using Type Ia supernovae calibrated with surface brightness fluctuations Autori:Nandita Khetan and Luca Izzo and Marica Branchesi and Rados\law Wojtak and Michele Cantiello and .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2021
10 10.1007/s41114-022-00040-z Titolo: Unveiling the Universe with emerging cosmological probes Autori:Michele Moresco and Lorenzo Amati and Luca Amendola and Simon Birrer and John P. Blakeslee and Mich .... Publisher:Springer Science and Business Media LLC Rivista: Living Reviews in Relativity Anno pubblicazione:2022



Informazioni Pubbliche

<p>SCHEDE: Rubin-LSST-4 (scheda madre LSST); GRAWITA (GRAvitational Wave Inaf TeAm); Einstein Telescope (ET); </p><p>RESEARCH LINES: Galaxy distances; Galaxy environments; Elliptical galaxies; Galaxy clusters; Galaxy groups; Stellar populations; Population II stars</p>

Except for the collaborators that occasionally join the work of our team because of common research interests, we are not aware of anyone within INAF working on the science topic of SBF.

<p>Past usage: VLT (mainly FORS); CFHT; HST (ACS, WFC3) </p><p>Future applications: Rubin-LSST; JWST; ELT; Euclid </p>


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 michele.cantiello michele.cantiello@inaf.it O.A. ABRUZZO Y RICERCATORE Team coordinator, SBF measurement X X X X X X X OK
2 gabriella.raimondo gabriella.raimondo@inaf.it O.A. ABRUZZO Y RICERCATORE SBF simulations X X X X X X X OK
3 enzo.brocato enzo.brocato@inaf.it O.A. ABRUZZO Y PRIMO RICERCATORE Data analysis and stellar population modeling X X X X X X X OK
4 matteo.canzari matteo.canzari@inaf.it O.A. ABRUZZO Y TECNOLOGO Computer scientist X X X X X X X OK
5 roberta.carini roberta.carini@inaf.it O.A. ROMA Y RICERCATORE Analysis and modeling X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 nandini.hazra nandini.hazra@gssi.it GSSI N dottorando SBF measurement from Rubin-LSST-like data [0.5, 0.3, 0.3] [0.2, 0.3, 0.3] 0.0
2 marica.branchesi marica.branchesi@gssi.it GSSI Y Professoressa Ordinaria Analysis of distances related to GW events [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 john p. blakeslee jblakeslee@gemini.edu Gemini Y Astronomer at Gemini SBF measurements and analysis [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
4 joseph.jensen joseph.jensen@uvu.edu Utah Valley University Y Professor Measurement and analysis of SBF [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

We started the study on SBF in ~2000, most of the program was supported by Italian agencies. One exception is the HST/NSF grant of ~100.000USD obtained in 2005 in support of an HST archival research project (ID:10642, scientific PI M. Cantiello, admin. PI J. Blakeslee). The Scheda coordinator and other affiliated had different post-doc positions supported with grants dedicated to SBF measurements or modeling. We estimate a total of ~300k€ funding on this line of research in the years between 2000-2022, calculated as ~15k€/yr including funding for postdocs which were at least 0.5 FTE working on this program. For the next few years we conservatively assume ~2.5k€/yr. We estimate about 1/3rd of the total funding was from INAF. To date we have a PhD hired 50% by INAF (2019-2023, ~10k€/yr) and, within the INAF Rubin-LSST proposal's funding scheme, we expect a post-doc hired starting from 2024 (F.O. 1.05.03.06). In the framework of the 2022 INAF funding scheme, we were approved the funds to open a position for hiring a two-years post doc (Large grant: “INAF Exploration of Diffuse Galaxies with Euclid”, INAF-EDGE PI L. Hunt), on the topic of Surface brightness fluctuation distances with simulated Euclid images. The call is to date (March 2023) still open. The hiring will likely happen in mid 2023.


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 INAF 44 44 0 0 0 0 88 0


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€)