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An Illumination of the Dark Ages: modeling reionization and interpreting observations

Description du projet

Un regard plus attentif sur la formation des premières galaxies

Dans les profondeurs de la cosmologie astrophysique se cache un défi extraordinaire: percer les mystères des premières galaxies de l’Univers et de leur éclat éthéré qui a baigné le cosmos de lumière. Consacrant des ressources considérables à l’étude des époques de l’aube cosmique (AC) et de la réionisation (EoR), les scientifiques sont déterminés à déchiffrer ces anciennes énigmes cosmiques. Dans ce contexte, le projet AIDA financé par le CER entend améliorer l’outil de simulation largement utilisé, 21cmFAST. En incorporant des modèles semi-analytiques révolutionnaires sous-maille, le projet cherche à démêler les processus physiques complexes qui régissent l’évolution des photons ionisants. Grâce à ces simulations de pointe, les chercheurs espèrent obtenir des informations approfondies sur la formation des galaxies primordiales, leur influence sur l’EoR et les empreintes observationnelles révélatrices qu’elles ont laissées.

Objectif

"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."

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

ERC-STG - Starting Grant

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2014-STG

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Institution d’accueil

SCUOLA NORMALE SUPERIORE
Contribution nette de l'UE
€ 1 468 750,00
Coût total
€ 1 468 750,00

Bénéficiaires (1)