Scheda PERSONNEL
FINAL
Informazioni generali
Proto-Globular Clusters in Numerical simulations and in lensed fields
PERSONNEL
Programma
Programma
RSN1
RSN2
Attività: Nuova; Data inizio: 2021; Data fine: 2033
francesco.calura francesco.calura@inaf.it
Il nostro gruppo ha contribuito in modo determinante alla scoperta di alcuni sistemi stellari molto densi e compatti ad alto redshift,
che presentano masse e dimensioni del tutto paragonabili a quelle tipiche degli ammassi globulari.
I nostri risultati hanno motivato diversi tentativi di spiegare la presenza di tali sistemi in modelli cosmologici.
Tuttavia, nella maggior parte degli studi condotti fino ad ora, gli ammassi stellari non sono modellati ab-initio,
quindi essi non spiegano i processi fisici che causano la loro formazione in aloni di materia oscura.
In questo progetto 1) eseguiremo simulazioni con risoluzione sub-pc di
ammassi stellari in contesto cosmologico e 2) confronteremo le loro proprietà con le osservazioni di sistemi locali ed in campi lensati.
Our group is a major contributor to the detection of a few very dense, compact, star-forming systems at high redshift, with mass ~10^6 Msun and sizes of the order of ~10 pc.
Such features imply average stellar densities comparable to those of globular clusters.
Our results motivated several attempts to account for the presence of such systems in cosmological models.
However, in most studies carried on so far, clusters are 'sub-grid' ingredients,
hence they are unable to provide clues on the physical processes regulating their formation within dark
matter halos. In this project we will 1) run sub-pc resolution simulations in a cosmological
context to resolve the formation of star clusters and 2) compare their properties with observations in the local
Universe and in lensed fields.
Cosmologia teorica ed osservativa
Popolazioni e ammassi stellari galattici ed extragalattici
Mezzo interstellare, formazione di stelle e sistemi planetari
Infrastrutture da Terra (utilizzo)
Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (utilizzo)
Team Summary
15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 11
| Struttura | Nfte | N0 | TI 2024 | TI 2025 | TI 2026 | TD 2024 | TD 2025 | TD 2026 | Nex | Extra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OAS BOLOGNA | 7 | 0 | 1.50 | 1.40 | 0.60 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 2 | 0.30 |
| O.A. PADOVA | 1 | 0 | 0.10 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| O.A. TRIESTE | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1.00 | 1.00 | 0.20 | 0 | 0.00 |
| Totali | 9 | 0 | 1.60 | 1.40 | 0.60 | 1.00 | 1.00 | 0.20 | 2 | 0.30 |
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 5
| # | Struttura | TI 2024 | TI 2025 | TI 2026 | TD 2024 | TD 2025 | TD 2026 | Extra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Università dell'Insubria | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| 2 | Università Ferrara | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| 3 | Universita' di Padova | 0 | 0 | 0 | 0.20 | 0.20 | 0.00 | 0.00 |
| 4 | Universita' di Padova; INAF-OAS | 0 | 0 | 0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.10 |
| 5 | Universita' di Roma la Sapienza | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| Totali | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.00 | 0.10 |
Fondi a sostegno
21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
| Certi 2024 | Certi 2025 | Certi 2026 | Presunti 2024 | Presunti 2025 | Presunti 2026 |
|---|---|---|---|---|---|
| 78.5 | 58.5 | 10.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
Produzione scientifica e tecnologica
22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
Informazioni Pubbliche
Star Formation; Globular clusters; Extragalactic astronomy; Gravitational lensing
Our team includes members active in several fields: stellar evolution, dynamical and kinematical properties of stellar populations, hydrodynamical simulations of star clusters and cosmological simulations of early galaxies, galaxy cluster physics, gravitational lensing, and observational properties of high-z systems, star formation, molecular clouds and astrochemistry. Our group includes INAF researchers who gave a major contributor to the detection and characterisation of a few very dense, compact, star-forming systems at high redshift, with masses of 10^6 -10^7 Msun and half-light radii of a few tens of pc. Such features imply average stellar density values comparable to those of some old GCs in the Milky Way and M31 galaxies. Our INAF team also includes major experts in the properties of local, old GCs. The heterogeneity of our team places us in a unique leadership position in a field in which cosmology and stellar astrophysics, or the sciences of high-redshift galaxies and of old GCs are auxiliary to each other.
HST; MUSE; CINECA; ALMA; JWST
15. Team members, Informazioni generali
15. Personale INAF coinvolto
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2024/2025/2026) | FTE Presunte (2024/2025/2026) | Extra | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | francesco.calura | francesco.calura@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | Coordinatore | X X X | X X X | X |
|
| 2 | eros.vanzella | eros.vanzella@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | Observations of proto-GC | X X X | X X X | X |
|
| 3 | massimo.meneghetti | massimo.meneghetti@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | Lensing models | X X X | X X X | X |
|
| 4 | emanuele.dalessandro | emanuele.dalessandro@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | Observations of Globular Clusters | X X X | X X X | X |
|
| 5 | anita.zanella | anita.zanella@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | RICERCATORE | Observations of star-forming clumps | X X X | X X X | X |
|
| 6 | roberto.gilli | roberto.gilli@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | DIRIGENTE DI RICERCA | Observations of galaxies at high-redshift | X X X | X X X | X |
|
| 7 | anna.marino | anna.marino@inaf.it | O.A. PADOVA | Y | PRIMO RICERCATORE | Observations of Globular Clusters in the Milky Way and satellite galaxies | X X X | X X X | X |
|
| 8 | livia.vallini | livia.vallini@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | RICERCATORE | Calcolo delle righe di emissione | X X X | X X X | X |
|
| 9 | antonio.ragagnin | antonio.ragagnin@inaf.it | O.A. TRIESTE | N | ASSEGNISTA | Simulazioni Numeriche | X X X | X X X | X |
|
| 10 | raffaele.pascale | raffaele.pascale@inaf.it | OAS BOLOGNA | N | RICERCATORE | Clump finding | X X X | X X X | X |
|
| 11 | carlotta.gruppioni | carlotta.gruppioni@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | High-redshift galaxies | X X X | X X X | X |
|
16. Personale Associato INAF coinvolto
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2024/2025/2026) | FTE Presunte (2024/2025/2026) | Extra | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | alessandro.lupi | alessandro.lupi@unimib.it | Università dell'Insubria | Y | ricercatore | Cosmological simulations | [0.2, 0.2, 0.2] | [-1.0, -1.0, -1.0] | 0.0 |
| 2 | piero.rosati | rosati@fe.infn.it | Università Ferrara | Y | Professore Ordinario | Clusters of galaxies; gravitational lensing | [0, 0, 0] | [0.1, 0.0, 0.0] | 0.0 |
| 3 | andrea.bolamperti | andrea.bolamperti@studenti.unipd.it | Universita' di Padova | N | Dottorando | Data Analysis | [0.2, 0.2, 0] | [0.0, 0.0, -1.0] | 0.0 |
| 4 | elena.lacchin | elena.lacchin@inaf.it | Universita' di Padova; INAF-OAS | N | Post-Doc | Hydro-simulations | [0, 0, 0] | [-1.0, -1.0, -1.0] | 0.1 |
| 5 | stefano.bovino | stefano.bovino@uniroma1.it | Universita' di Roma la Sapienza | TI | Professore Associato | Astrochimica | [0.2, 0.2, 0.2] | [-1.0, -1.0, -1.0] | -1.0 |
21. Fondi a Sostegno Iniziativa
At present, the funds at our disposal include a PRIN-MUR 2022 grant (200 keuro in total divided in two research units, project title: Globular clusters in cosmological simulations and in lensed fields: from their birth to the present epoch; PI: F. Calura). Most of the INAF-OAS share (127,6 keuro in total) has been used to hire one Riicercatore a Tempo Determinato. In 2023, we also obtained a 20 keuro mini-grant (title: Clumps at cosmological distance: revealing their formation, nature, and evolution; PI: F. Calura). Additional funds are from the Centro Nazionale HPC, Spoke 3 - Astrophysics and Cosmos Observations, from which we can rely on a ~117 keuro budget to work on a related project (code optimization for performing hydro-simulations and GPU porting; PI: F. Calura). The latter funds are used for a 'Ricercatore a Tempo Determinato' (R. Pascale) contract and other related expenses, that can be performed by the PI and the hired TD only, for expenses strictly related to simulations (travels for disseminating the results at conferences and workshops). Raffaele Pascale also acknowledges support from an INAF mini grant of 10.660 keuro obtained in 2022. Before 2022, we also obtained a PRIN INAF 2029 grant (~65 keuro, PI: F. Calura).
Tabella fondi:
| # | Provenienza | Certi 2024 (k€) | Certi 2025 (k€) | Certi 2026 (k€) | Presun. 2024 (k€) | Presun. 2025 (k€) | Presun. 2026 (k€) | Totale Certi (k€) | Totale Presunti (k€) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | PRIN-MUR 2022 | 58.5 | 58.5 | 10 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 126 | 0 |
Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
| # | Provenienza | Fondi 2024 (€) | Fondi 2025 (€) | Fondi 2026 (€) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | INAF - Mini Grant | 20000.0 |