Scheda BBQs FINAL




Informazioni generali

Accretion, feedback, and cosmology with Bright Blue Quasars

BBQs

Programma

RSN1

RSN4

Attività: In Itinere; Data inizio: 2019; Data fine: 2033

emanuele.nardini emanuele.nardini@inaf.it

L'emissione dei nuclei galattici attivi presenta una correlazione per cui gli oggetti più luminosi in banda ottica/UV sono relativamente più deboli in banda X. Benché la spiegazione fisica di tale correlazione sia incerta, la sua bassa dispersione e non linearità hanno importanti implicazioni: 1) l'accrescimento sui buchi neri supermassicci segue leggi universali indipendenti da massa e luminosità; 2) dai flussi UV e X osservati si possono ricavare le distanze, rendendo i quasar potenziali candele standard; 3) le deviazioni dalla correlazione sono dovute a qualche tipo di perturbazione, per esempio la presenza di venti. Questo programma di ricerca si prefigge di studiare le applicazioni della relazione X/UV in diversi ambiti dell'evoluzione galattica e della cosmologia osservativa.

The radiation emitted by active galactic nuclei in the UV and X-ray bands obeys a distinctive correlation whereby the X-ray output increases more slowly than the optical/UV one. Although the origin of this behaviour is still unknown, the intrinsic tightness and non-linearity of such a correlation have some major consequences: 1) accretion around supermassive black holes is regulated by universal laws, invariant across the mass and luminosity scales; 2) distances can be obtained from the observed UV and X-ray fluxes, turning quasars in standardizable candles; 3) outliers must be experiencing some kind of perturbation, e.g. powerful winds. This research programme aims at investigating the applications of the X-ray/UV relation in the fields of galaxy evolution and observational cosmology.

Cosmologia teorica ed osservativa

Galassie, AGN e loro evoluzione

Fisica degli oggetti compatti galattici ed extragalattici

Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (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. ARCETRI 1 0 0.30 0.30 0.30 0 0 0 0 0.00
IASF MILANO 0 0 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0.00
OAS BOLOGNA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
Totali 1 0 0.30 0.30 0.30 0.00 0.00 0.00 0 0.00
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 Università di Firenze 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.00
2 Università di Bologna 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
Totali 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 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 10.1051/0004-6361/201936223 "Tension with the flat ΛCDM model from a high-redshift Hubble diagram of supernovae, quasars, and gamma-ray bursts" by E. Lusso, E. Piedipalumbo, G. Risaliti, M. Paolillo, S. Bisogni, E. Nardini, L. Amati; Astronomy & Astrophysics, Volume 628, id. L4, 5 pp. (2019)
2 10.1038/s41550-018-0657-z "Cosmological constraints from the Hubble diagram of quasars at high redshifts" by G. Risaliti & E. Lusso; Nature Astronomy, Volume 3, p. 272-277 (2019)
3 10.1051/0004-6361/201936911 "The most luminous blue quasars at 3.0 < z < 3.3. I. A tale of two X-ray populations" by E. Nardini, E. Lusso, G. Risaliti, S. Bisogni, F. Civano, M. Elvis, G. Fabbiano, R. Gilli, A. Marconi, F. Salvestrini, C. Vignali; Astronomy & Astrophysics, Volume 632, id. A109, 16 pp. (2019)
4 10.1051/0004-6361/202038899 "Quasars as standard candles. III. Validation of a new sample for cosmological studies" by E. Lusso, G. Risaliti, E. Nardini, et al.; Astronomy & Astrophysics, Volume 642, id. A150, 24 pp. (2020)
5 10.1051/0004-6361/202141356 "The most luminous blue quasars at 3.0 < z < 3.3. II. C IV/X-ray emission and accretion disc physics" by E. Lusso, E. Nardini, S. Bisogni, et al.; Astronomy & Astrophysics, Volume 653, id. A158, 22 pp. (2021)
6 10.1051/0004-6361/202140852 "The Chandra view of the relation between X-ray and UV emission in quasars" by S. Bisogni, E. Lusso, F. Civano, E. Nardini, G. Risaliti, M. Elvis, G. Fabbiano; Astronomy & Astrophysics, Volume 655, id. A109, 19 pp. (2021)
7 10.1051/0004-6361/202243411 "Quasars as high-redshift standard candles" by A. Sacchi, G. Risaliti, M. Signorini, E. Lusso, E. Nardini, et al.; Astronomy & Astrophysics, Volume 663, id. L7, 7 pp. (2022)
8 10.1051/0004-6361/201936217 "The X-ray properties of z > 6 quasars: no evident evolution of accretion physics in the first Gyr of the Universe", by F. Vito et al. (including R. Gilli, C. Vignali); Astronomy & Astrophysics, Volume 630, id. A118, 16 pp. (2019)



Informazioni Pubbliche

<p>active galactic nuclei, Seyfert galaxies, quasars, supermassive black holes, accretion, galaxy winds, extragalactic astronomy, observational astronomy, spectroscopy, cosmology, cosmological parameters<br></p>

<p>This research programme is rooted in the well-established collaboration between the closely intertwined&nbsp; INAF- and University-based AGN groups in Firenze and Bologna, whose synergy potentially forms one of the major international hubs for the study of AGNs at high energy and high redshift. The group undoubtedly holds the world-leading expertise in the field of the quasar X-ray/UV luminosity correlation, which naturally arises from several years of dedicated study of its observational properties, physical origin, and cosmological applications. A similar vantage point will be difficult to reach by any other international group in the short term, yet it is crucial to consolidate this leadership in the hectic landscapes of extragalactic astronomy and observational cosmology.<br><br></p>

<p>XMM-Newton; Chandra; Athena; LBT; TNG; Euclid; (HST; JWST; SDSS; eROSITA) <br></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 emanuele.nardini emanuele.nardini@inaf.it O.A. ARCETRI Y RICERCATORE analisi e intepretazione dati X X X X X X X OK
2 susanna.bisogni susanna.bisogni@inaf.it IASF MILANO N RICERCATORE analisi e intepretazione dati X X X X X X X OK
3 paolo.tozzi paolo.tozzi@inaf.it O.A. ARCETRI Y DIRIGENTE DI RICERCA interpretazione dati X X X X X X X OK
4 roberto.gilli roberto.gilli@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE interpretazione dati X X X X X X X OK
5 fabio.vito fabio.vito@inaf.it OAS BOLOGNA Y RICERCATORE analisi e interpretazione dati 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 elisabeta.lusso beta.lusso@gmail.com Università di Firenze N RTDb analisi e interpretazione dati [0.2, 0.2, 0.2] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
2 guido.risaliti guido.risaliti@unifi.it Università di Firenze Y Professore Ordinario simulazioni e interpretazione dati [0.2, 0.2, 0.2] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 bartolomeo.trefoloni bartolomeo.trefoloni@unifi.it Università di Firenze N Dottorando analisi dati [0, 0, 0] [0.0, 0.0, -1.0] 0.0
4 matilde.signorini matilde.signorini@unifi.it Università di Firenze N Dottoranda analisi dati [0, 0, 0] [0.0, -1.0, -1.0] 0.0
5 cristian.vignali cristian.vignali@unibo.it Università di Bologna Y Professore Associato interpretazione dati [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

While building on about 10 papers that the team members have published since 2019, the BBQs research programme has not been pursued so far as a fully coherent effort linking accretion physics, galaxy evolution, and cosmology. Consequently, it has received no funding from any institutional channel yet, despite its remarkable scientific output in terms of both publication rate and citations received (> 500). We plan to apply for a Data Analysis grant through the INAF Fundamental Research 2023 call to support a broad range of analyses that still need to be carried out.


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 (€)