Scheda 21cm_cosmology FINAL




Informazioni generali

Cosmologia con la riga a 21 cm

21cm_cosmology

Programma

RSN1

RSN5

Attività: In Itinere; Data inizio: 2017; Data fine: 2030

gianni.bernardi gianni.bernardi@inaf.it

La nuova frontiera della cosmologia moderna e' lo studio di come le prime stelle e galassie si siano formate e, successivamente, abbiano reionizzato il mezzo intergalattico (IGM). Questo processo lascia la sua impronta nella riga a 21 cm emessa dall'idrogeno neutro di cui e' composto l'IGM. Questo programma descrive lo sforzo attuale di caratterizzazione della epoca della reionizzazione (EoR) e alba cosmica (CD) con osservazioni della riga a 21 cm effettuate con l'ultima generazione di radio telescopi e attraverso simulazioni teoriche. Include anche le attivita' osservative e teoriche legate all'utilizzo della riga a 21 cm a redshift piu' basso.

The next frontier of modern cosmology is the understanding of how the first stars and galaxies formed and, subsequently, how they ionized the intergalactic medium (IGM). This process leaves its footprint in the redshifted 21 cm line from the IGM neutral Hydrogen. This programme describes the current effort to characterize the Epoch of Reionization (EoR) and Cosmic Dawn (CD) with observations of the 21 cm line using the latest generation of radio telescopes and through theoretical smulations. It also includes the effort related to the use of the 21 cm line at lower redshifts.

Ammassi, struttura a grande scala dell Universo e mezzo intergalattico

Cosmologia teorica ed osservativa

Infrastrutture da Terra (utilizzo)


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. TRIESTE 2 0 0.10 0.10 0.10 0.50 0.50 0.50 0 0.00
IRA BOLOGNA 1 0 0.30 0.30 0.30 0 0 0 2 0.30
Totali 3 0 0.40 0.40 0.40 0.50 0.50 0.50 2 0.30
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 5
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 Scuola Normale Superiore 0.20 0.20 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00
2 SISSA 0 0 0 0 0 0 0.00
3 Università di Torino 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
4 ETH Zurich 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
Totali 0.30 0.30 0.30 0.00 0.00 0.00 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
0 0 0 0 0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 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
2 10.1088/1538-3873/129/974/045001 Titolo: Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA) Autori:David R. DeBoer and Aaron R. Parsons and James E. Aguirre and Paul Alexander and Zaki S. Ali and Ad .... Publisher:IOP Publishing Rivista: Publications of the Astronomical Society of the Pacific Anno pubblicazione:2017
3 10.1093/mnras/staa604 Titolo: The atomic hydrogen content of the post-reionization Universe Autori:Marta Spinelli and Anna Zoldan and Gabriella De~Lucia and Lizhi Xie and Matteo Viel Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2020
4 10.1093/mnras/stv040 Titolo: Probing primordial non-Gaussianity with SKA galaxy redshift surveys: a fully relativistic analysis Autori:Stefano Camera and M\'ario G. Santos and Roy Maartens Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2015
5 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
6 10.1111/j.1365-2966.2010.17731.x Titolo: 21cmfast: a fast, seminumerical simulation of the high-redshift 21-cm signal Autori:Andrei Mesinger and Steven Furlanetto and Renyue Cen Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2010
7 10.1093/mnras/stv571 Titolo: 21CMMC: an MCMC analysis tool enabling astrophysical parameter studies of the cosmic 21~cm signal Autori:Bradley Greig and Andrei Mesinger Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2015
8 10.1103/PhysRevLett.111.171302 Titolo: Cosmology on Ultralarge Scales with Intensity Mapping of the Neutral Hydrogen 21~cm Emission: Limits on Primordial Non-Gaussianity Autori:Stefano Camera and M\'ario G. Santos and Pedro G. Ferreira and Lu\'\is Ferramacho Publisher:American Physical Society (APS) Rivista: Physical Review Letters Anno pubblicazione:2013
9 10.1051/0004-6361/200911627 Titolo: Foregrounds for observations of the cosmological 21~cm line Autori:G. Bernardi and A. G. de Bruyn and M. A. Brentjens and B. Ciardi and G. Harker and V. Jeli\'c a .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2009
10 10.1088/0004-637X/799/1/90 Titolo: FOREGROUND MODEL AND ANTENNA CALIBRATION ERRORS IN THE MEASUREMENT OF THE SKY-AVERAGED $\uplambda$21 cm SIGNAL ATz$\sim$ 20 Autori:G. Bernardi and M. McQuinn and L. J. Greenhill Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2015



Informazioni Pubbliche

Observational cosmology; cosmology; first stars; reionization; galaxy evolution; intergalactic medium; structure formation; dark energy; GAEA.

Bernardi è il leader delle attività di separazioni di foreground ed estrazioni del segnale a 21 cm nella collaborazione LEDA. <br>

HERA; LEDA; MeerKAT; REACH.<br>


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 gabriella.delucia gabriella.delucia@inaf.it O.A. TRIESTE Y PRIMO RICERCATORE Simulazione dell'emissione a 21 cm per intensity mapping X X X X X X X OK
2 gianni.bernardi gianni.bernardi@inaf.it IRA BOLOGNA Y RICERCATORE Principal Investigator X X X X X X X OK
3 carlo.burigana burigana@ira.inaf.it IRA BOLOGNA Y DIRIGENTE DI RICERCA Interpretazione delle osservazioni spettrali della 21 cm, modellistica X X X X X X X OK
4 tiziana.trombetti tiziana.trombetti@inaf.it IRA BOLOGNA Y RICERCATORE Interpretazione delle osservazioni spettrali della 21 cm, modellistica X X X X X X X OK
5 isabella.carucci isabella.carucci@inaf.it O.A. TRIESTE N RICERCATORE Metodi di separazione di foregrounds a loro applicazioni alle osservazioni di intensit mapping 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 andrei.mesinger andrei.mesinger@sns.it Scuola Normale Superiore Y Professore Associato Teoria, interpretazione delle osservazioni [0.2, 0.2, 0.2] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
2 ainulnabilah.nasirudin ainulnabilah.nasirudin@sns.it Scuola Normale Superiore N AdR Postdoc Simulazione di effetti strumentali sulle osservazioni del segnale a 21 cm della reionizzazione [0, 0, 0] [0.7, 0.7, 0.7] 0.0
3 matteo.viel viel@sissa.it SISSA TI Professore Ordinario Simulazioni dell'emission a 21 cm per osservazioni di intensity mapping [0.15, 0.15, 0.15] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
4 stefano.camera stefano.camera@unito.it Università di Torino Y Prof. Associato Teoria e simulazioni del segnale di intensity mapping, cross-correlazione con altre probes cosmologiche [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
5 marta.spinelli spinemart@gmail.com ETH Zurich N Postdoc Analisi dati, interpretazioni, simulazioni di intensity mapping [0, 0, 0] [0.4, 0.4, 0.4] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

N/A


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 (€)