Projektbeschreibung
Genauerer Blick auf die Entstehung der ersten Galaxien
In den Tiefen der astrophysikalischen Kosmologie liegt eine außergewöhnliche Herausforderung: Die Enträtselung der Geheimnisse der frühesten Galaxien des Universums und ihres himmlischen Leuchtens, das den Kosmos in Licht taucht. Die Forschenden sind entschlossen, diese alten kosmischen Rätsel zu entschlüsseln, indem sie beträchtliche Ressourcen für die Erforschung der Ären der kosmischen Morgendämmerung und der Reionisation bereitstellen. In diesem Zusammenhang besteht das Ziel des ERC-finanzierten Projekts AIDA darin, das weit verbreitete Simulationsinstrument 21cmFAST zu verbessern. Durch die Einbeziehung bahnbrechender semi-analytischer Feinskalenmodelle sollen die komplexen physikalischen Prozesse, die die Entwicklung ionisierender Photonen bestimmen, entschlüsselt werden. Durch diese hochmodernen Simulationen erhoffen sich die Forschenden tiefgreifende Einblicke in die Entstehung der ursprünglichen Galaxien, ihren Einfluss auf die Ära der Reionisation und die verräterischen Spuren, die sie bei der Beobachtung hinterlassen haben.
Ziel
"Understanding the dawn of the first galaxies and how their light permeated the early Universe is at the very frontier of modern astrophysical cosmology. Generous resources, including ambitions observational programs, are being devoted to studying these epochs of Cosmic Dawn (CD) and Reionization (EoR). In order to interpret these observations, we propose to build on our widely-used, semi-numeric simulation tool, 21cmFAST, and apply it to observations. Using sub-grid, semi-analytic models, we will incorporate additional physical processes governing the evolution of sources and sinks of ionizing photons. The resulting state-of-the-art simulations will be well poised to interpret topical observations of quasar spectra and the cosmic 21cm signal. They would be both physically-motivated and fast, allowing us to rapidly explore astrophysical parameter space. We will statistically quantify the resulting degeneracies and constraints, providing a robust answer to the question, ""What can we learn from EoR/CD observations?"" As an end goal, these investigations will help us understand when the first generations of galaxies formed, how they drove the EoR, and what are the associated large-scale observational signatures."
Wissenschaftliches Gebiet
- natural sciencesphysical sciencesastronomyobservational astronomyradio astronomy
- natural sciencesphysical sciencesastronomyastrophysicsblack holes
- natural sciencesphysical sciencesastronomyphysical cosmology
- natural sciencescomputer and information sciencessoftwaresoftware applicationssimulation software
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Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
56126 Pisa
Italien