Scheda SpeCoB FINAL




Informazioni generali

Spettro delle radiazioni cosmiche di fondo dal radio al lontano infrarosso

SpeCoB

Programma

RSN1

Attività: In Itinere; Data inizio: 2002; Data fine: 2033

carlo.burigana burigana@ira.inaf.it

Il programma è rivolto allo studio dello spettro in frequenza del fondo cosmico dal radio al lontano infrarosso: esso fornisce un'informazione cruciale sull'origine ed evoluzione dell'universo e delle sue strutture. La sua analisi ci permette di investigare una varietà di processi fisici avvenuti a diverse epoche cosmiche, dalle dissipazioni di energia nel plasma, all'origine delle distorsioni nel fondo a microonde, alla formazione delle prime stelle, galassie e materia diffusa associate alla reionizzazione cosmologica. Ci proponiamo di migliorare la modellizzazione astrofisica/cosmologica dei vari tipi di segnale e i metodi per estrarre l'informazione scientifica dalle survey disponibili e future basate su misure sia assolute sia differenziali.

The programme is devoted to the study of the frequency spectrum of the cosmic background from the radio to the far-infrared: it provides crucial information about the origin and evolution of the universe and of its structures. Its analysis allows us to investigate a variety of physical processes which occurred at different cosmic epochs, from energy dissipations in cosmic plasma producing distortions in the microwave background, to the formation of first stars, galaxies and diffuse matter associated to the cosmological reionization, following dark and dawn ages. We aim to improve the astrophysical/cosmological modelling of the various types of signal and the methods to extract the scientific information from available and future surveys based on both absolute and differential measurements.

Ammassi, struttura a grande scala dell Universo e mezzo intergalattico

Cosmologia teorica ed osservativa

Galassie, AGN e loro evoluzione


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 10
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
IRA BOLOGNA 3 0 0.75 0.60 0.60 0.00 0.00 0.00 2 0.25
OAS BOLOGNA 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0.00
O.A. TRIESTE 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
Totali 3 0 0.75 0.60 0.60 0.00 0.00 0.00 2 0.25
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 9
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 O.A. PADOVA 0 0 0 0 0 0 0.15
2 Università degli Studi di Milano La Statale, Dipartimento di Fisica 0.30 0.30 0.30 0 0 0 0.00
3 Università di Roma 1 La Sapienza, Dipartimento di Fisica 0.50 0.50 0.50 0 0 0 0.00
4 SISSA 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
Totali 0.90 0.90 0.90 0.00 0.00 0.00 0.15

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2023 Certi 2024 Certi 2025 Presunti 2023 Presunti 2024 Presunti 2025
0 0 0 0 0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1051/0004-6361/202038845 Titolo: Effects of observer peculiar motion on the isotropic background frequency spectrum: From the monopole to higher multipoles Autori:T. Trombetti and C. Burigana and F. Chierici Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2021
2 10.1103/PhysRevResearch.2.013210 Titolo: Possible nonequilibrium imprint in the cosmic background at low frequencies Autori:Marco Baiesi and Carlo Burigana and Livia Conti and Gianmaria Falasco and Christian Maes and Lamber .... Publisher:American Physical Society (APS) Rivista: Physical Review Research Anno pubblicazione:2020
3 10.1051/0004-6361/201936106 Titolo: Predictions for the diffuse cosmic dipole at radio frequencies from reionization imprints Autori:T. Trombetti and C. Burigana Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2019
4 10.1088/1475-7516/2018/04/021 Titolo: Exploring cosmic origins with CORE: Effects of observer peculiar motion Autori:C. Burigana and C.S. Carvalho and T. Trombetti and A. Notari and M. Quartin and G.D. Gasperis and A .... Publisher:IOP Publishing Rivista: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics Anno pubblicazione:2018
5 10.1088/1475-7516/2014/02/006 Titolo: PRISM (Polarized Radiation Imaging and Spectroscopy Mission): an extended white paper Autori:Philippe Andr\'e and Carlo Baccigalupi and Anthony Banday and Domingos Barbosa and Belen Barrei .... Publisher:IOP Publishing Rivista: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics Anno pubblicazione:2014
6 https://doi.org/10.1093/mnras/stt2063 Titolo: Semi-analytical description of clumping factor and cosmic microwave background free\textendashfree distortions from reionization Autori:T. Trombetti and C. Burigana Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2013
7 10.1093/mnras/stw1499 Titolo: Bayesian constraints on the global 21-cm signal from the Cosmic Dawn Autori:G. Bernardi and J. T. L. Zwart and D. Price and L. J. Greenhill and A. Mesinger and J. Dowell and T .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2016
8 10.1088/1742-6596/1548/1/012018 Titolo: The first flight of the OLIMPO experiment: instrument performance Autori:G Presta and P A R Ade and E S Battistelli and M G Castellano and I Colantoni and F Columbro and A .... Publisher:IOP Publishing Rivista: Journal of Physics: Conference Series Anno pubblicazione:2020
9 10.1093/mnras/staa3209 Titolo: Primordial nucleosynthesis constraints on high-z energy releases Autori:Gianfranco De~Zotti and Matteo Bonato Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2020
10 10.3847/1538-4357/ac6c83 Titolo: Interpreting the Statistical Properties of High-z Extragalactic Sources Detected by the South Pole Telescope Survey Autori:Zhen-Yi Cai and Mattia Negrello and Gianfranco De Zotti Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2022



Informazioni Pubbliche

<div align="justify">Cosmology, Cosmic background radiation, Cosmic microwave background radiation, Sunyaev-Zeldovich effect, Recombination (cosmology), Reionization, Cosmological evolution; Galactic and extragalactic astronomy, Astronomical radiation sources, Infrared sources, Non-thermal radiation sources, Radio sources, Galaxy evolution, Intergalactic medium; Astrophysical processes, Plasma astrophysics, Radiative transfer; Observational astronomy, Observational cosmology, Computational methods, Computational astronomy, Astronomy software, Radiative transfer simulations.</div>

<div align="justify">La scheda si colloca nell'ambito teorico/osservativo sulle survey dal radio al lontano IR. Vi è una lunga tradizione in INAF nel settore, dallo studio delle distorsioni spettrali del CMB all'analisi del contributo integrato da sorgenti extragalattiche, in ambito teorico-interpretativo, di analisi dei dati, osservativo, sperimentale. In ambito nazionale, il contributo da INAF è di primo piano negli studi teorici e nell'interpretazione scientifica dei dati di CMB, grazie all'expertise di lungo corso nella modellizzazione analitica e numerica delle distorsioni spettrali e della trattazione del foreground extragalattico. Lo studio dello spettro del fondo cosmico rappresenta una nuova finestra, ancora inesplorata, sull'universo. Valorizzare le competenze in INAF è cruciale per il suo ruolo in questa tematica, volto a rispondere a quesiti ancora aperti in campo astrofisico e cosmologico, oggetto, tra gli altri, nell'ambito dell'ESA's Voyage 2050 call di proposal e white paper (valutato positivamente da ESA, http://tiny.cc/ESA-2050), dell'Astro2020 Decadal Survey on Astronomy and Astrophysics, e di studi di fisica fondamentale con SKA.</div>

<div align="justify">Medicina Radio Telescope; Sardinia Radio Telescope; ALMA; ATCA; IRAM; JCMT; LOFAR; C-BASS; S-PASS;</div><div align="justify"><br></div><div align="justify">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);</div><div align="justify">Tecnopolo (in prospettiva);</div><div align="justify"><br></div><div align="justify">SKA (in prospettiva);</div><div align="justify">Futuri esperimenti da terra e suborbitali e future missioni spaziali dedicate alle misure di spettro del CMB (in prospettiva);</div><div align="justify">LiteBIRD (in fase di preparazione: si rimanda alla scheda specifica per i coinvolgimenti e gli apporti anche degli aderenti a questa scheda);</div><div align="justify">LSPE (in prospettiva);</div><div align="justify">QUBIC (in prospettiva);</div><div align="justify">OLIMPO (in prospettiva);<br></div><div align="justify">Futuri esperimenti da terra e suborbitali e future missioni spaziali dedicate alle anisotropie del CMB, per metodi differenziali (in prospettiva);</div><div align="justify">Future missioni spaziali che includono tra gli obiettivi la mappatura del background infrarosso (CIB) (in prospettiva). </div>


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 carlo.burigana burigana@ira.inaf.it IRA BOLOGNA Y DIRIGENTE DI RICERCA Coordinatore, Teoria, Metodi, Simulazioni, Analisi dati, Foregrounds X X X X X X X OK
2 matteo.bonato bonato@ira.inaf.it IRA BOLOGNA N RICERCATORE Teoria, Simulazioni, Analisi dati X X X X X X X OK
3 francesco.chierici f.chierici@ira.inaf.it IRA BOLOGNA Y RICERCATORE Metodi X X X X X X X OK
4 gianni.bernardi gianni.bernardi@inaf.it IRA BOLOGNA Y RICERCATORE 21cm, Osservazioni X X X X X X X OK
5 vincenzo.galluzzi vincenzo.galluzzi@inaf.it IRA BOLOGNA N RICERCATORE Osservazioni, Analisi dati X X X X X X X OK
6 daniela.paoletti daniela.paoletti@inaf.it OAS BOLOGNA N RICERCATORE Teoria, Analisi dati X X X X X X X OK
7 fabio.finelli fabio.finelli@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE Teoria, Metodi X X X X X X X OK
8 michele.maris michele.maris@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE Simulazioni, Analisi dati, Foregrounds X X X X X X X OK
9 alessandro.gruppuso alessandro.gruppuso@inaf.it OAS BOLOGNA Y RICERCATORE Simulazioni, Analisi dati, Teoria X X X X X X X OK
10 tiziana.trombetti tiziana.trombetti@inaf.it IRA BOLOGNA Y RICERCATORE Teoria, Metodi, Simulazioni, 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 (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) 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 elia.battistelli elia.battistelli@roma1.infn.it Università di Roma 1 La Sapienza, Dipartimento di Fisica Y Professore Associato, Associato ad INAF presso IAPS Roma Osservazioni, Collegamento con sviluppi sperimentali, Foregrounds [0.2, 0.2, 0.2] [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 davide.maino davide.maino@mi.infn.it Università degli Studi di Milano La Statale, Dipartimento di Fisica Y Professore Associato, Associato ad INAF presso IASF Milano, responsabile sigle Euclid per INFN-Milano Metodi, Simulazioni, Analisi dati [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
6 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 [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
7 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 [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
8 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
9 francesca.perrotta francesca.perrotta@sissa.it SISSA Y Ricercatrice Metodi, Foregrounds, Teoria, Simulazioni, Analisi dati [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Nel passato, il programma è stato sostenuto principalmente da: 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 sostennero 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 fornito in passato ammonta a circa 18k€. Si informa che attività mirate a misurazioni dall’Antartide e da pallone sono sostenute dal progetto COSMO, curato dai team dei Dipartimenti di Fisica dell'Università degli Studi di Roma La Sapienza, dell'Università degli Studi di Milano, dell'Università degli Studi di Milano-Bicocca e dell'Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del CNR di Roma. Queste, sebbene in definitiva finalizzate allo stesso ambito di ricerca, coprono essenzialmente aspetti sperimentali e pertanto, coerentemente, non vengono conteggiate nell'inviluppo complessivo dei fondi di questo programma, essenzialmente teorico-interpretativo.


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€)


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