Euclid preparation. The shape of halo profiles in ΛCDM and non-standard cosmologies
Cet article utilise des simulations cosmologiques à N-corps pour quantifier comment les cosmologies non standard, telles que la gravité f(R) et les neutrinos massifs, modifient les profils des halos de matière noire par rapport au modèle ΛCDM, démontrant que la détection de ces écarts avec les futures relevés de lentillage faible d'Euclid nécessite de grands empilements de halos et une modélisation précise pour éviter les biais systématiques.
Auteurs originaux : Euclid Collaboration, L. Pizzuti (Dipartimento di Fisica "G. Occhialini", Università degli Studi di Milano Bicocca, Piazza della Scienza 3, 20126 Milano, Italy), G. Y. Ferron (Dipartimento di Fisica "G. Occhialini", Università degli Studi di Milano Bicocca, Piazza della Scienza 3, 20126 Milano, Italy), A. Ragagnin (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), A. M. C. Le Brun (Laboratoire d'etude de l'Univers et des phenomenes eXtremes, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS, 92190 Meudon, France), P. -S. Corasaniti (Laboratoire d'etude de l'Univers et des phenomenes eXtremes, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS, 92190 Meudon, France, Institut d'Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, and Sorbonne Université, 98 bis boulevard Arago, 75014 Paris, France), T. Gayoux (Laboratoire d'etude de l'Univers et des phenomenes eXtremes, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS, 92190 Meudon, France, Université Paris-Cité, 5 Rue Thomas Mann, 75013, Paris, France), G. Rácz (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), E. Altamura (Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, University of Manchester, Oxford Road, Manchester M13 9PL, UK, Yusuf Hamied Department of Chemistry, University of Cambridge, Lensfield Road, Cambridge CB2 1EW, UK), Z. Sakr (Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Campus de Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain, Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université St Joseph, Faculty of Sciences, Beirut, Lebanon), C. Carbone (INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), M. Baldi (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna, Via Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), C. Giocoli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), T. Castro (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, Via Magnanelli 2, Bologna, Italy), F. Pace (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via P. Giuria 1, 10125 Torino, Italy, INFN-Sezione di Torino, Via P. Giuria 1, 10125 Torino, Italy, INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio 20, 10025 Pino Torinese, Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Campo Grande, 1749-016 Lisboa, Portugal), J. E. Taylor (Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Canada, Waterloo Centre for Astrophysics, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Canada), S. Borgani (Dipartimento di Fisica - Sezione di Astronomia, Università di Trieste, Via Tiepolo 11, 34131 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, Via Magnanelli 2, Bologna, Italy), O. Luongo (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), C. T. Mpetha (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD 20771, USA), R. E. Angulo (Donostia International Physics Center, IKERBASQUE, Basque Foundation for Science, 48013, Bilbao, Spain), B. Altieri (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), S. Andreon (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), N. Auricchio (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), C. Baccigalupi (IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, SISSA, International School for Advanced Studies, Via Bonomea 265, 34136 Trieste TS, Italy), S. Bardelli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), P. Battaglia (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), A. Biviano (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), E. Branchini (Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), M. Brescia (Department of Physics "E. Pancini", University Federico II, Via Cinthia 6, 80126, Napoli, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy), S. Camera (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via P. Giuria 1, 10125 Torino, Italy, INFN-Sezione di Torino, Via P. Giuria 1, 10125 Torino, Italy, INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio 20, 10025 Pino Torinese), V. Capobianco (INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio 20, 10025 Pino Torinese), V. F. Cardone (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy, INFN-Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro, 2 - c/o Dipartimento di Fisica, Edificio G. Marconi, 00185 Roma, Italy), J. Carretero (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), M. Castellano (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), G. Castignani (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), S. Cavuoti (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy, INFN -- Sezione di Napoli, Via Cinthia 6, 80126, Napoli, Italy), K. C. Chambers (Institute for Astronomy, University of Hawaii, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA), A. Cimatti (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), C. Colodro-Conde (Instituto de Astrof\'ısica de Canarias, E-38205 La Laguna, Tenerife, Spain), G. Congedo (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), L. Conversi (European Space Agency/ESRIN, Largo Galileo Galilei 1, 00044 Frascati, Roma, Italy, ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), Y. Copin (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), F. Courbin (Institut de Ciències del Cosmos, Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats, Institut de Ciencies de l'Espai), H. M. Courtois (UCB Lyon 1, CNRS/IN2P3, IUF, IP2I Lyon, 4 rue Enrico Fermi, 69622 Villeurbanne, France), M. Cropper (Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK), H. Degaudenzi (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), G. De Lucia (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), H. Dole (Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d'astrophysique spatiale, 91405, Orsay, France), F. Dubath (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), X. Dupac (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), S. Dusini (INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), S. Escoffier (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), M. Farina (INAF-Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, via del Fosso del Cavaliere, 100, 00100 Roma, Italy), F. Faustini (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), S. Ferriol (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), F. Finelli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Bologna, Via Irnerio 46, 40126 Bologna, Italy), P. Fosalba (Institut d'Estudis Espacials de Catalunya, Institute of Space Sciences), S. Fotopoulou (School of Physics, HH Wills Physics Laboratory, University of Bristol, Tyndall Avenue, Bristol, BS8 1TL, UK), M. Frailis (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), E. Franceschi (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), M. Fumana (INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), L. Gabarra (Department of Physics, University of Oxford, Keble Road, Oxford OX1 3RH, UK), S. Galeotta (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), K. George (University Observatory, LMU Faculty of Physics, Scheinerstr.~1, 81679 Munich, Germany), B. Gillis (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), J. Gracia-Carpio (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), A. Grazian (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy), F. Grupp (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany, Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr.~1, 81679 München, Germany), S. V. H. Haugan (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, P.O. Box 1029 Blindern, 0315 Oslo, Norway), S. Hemmati (Caltech/IPAC, 1200 E. California Blvd., Pasadena, CA 91125, USA), W. Holmes (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), F. Hormuth (Felix Hormuth Engineering, Goethestr. 17, 69181 Leimen, Germany), A. Hornstrup (Technical University of Denmark, Elektrovej 327, 2800 Kgs. Lyngby, Denmark, Cosmic Dawn Center), K. Jahnke (Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), M. Jhabvala (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD 20771, USA), B. Joachimi (Department of Physics and Astronomy, University College London, Gower Street, London WC1E 6BT, UK), S. Kermiche (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), A. Kiessling (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), B. Kubik (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), K. Kuijken (Leiden Observatory, Leiden University, Einsteinweg 55, 2333 CC Leiden, The Netherlands), M. Kunz (Université de Genève, Département de Physique Théorique and Centre for Astroparticle Physics, 24 quai Ernest-Ansermet, CH-1211 Genève 4, Switzerland), H. Kurki-Suonio (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf H{ällstr{ömin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), S. Ligori (INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio 20, 10025 Pino Torinese), P. B. Lilje (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, P.O. Box 1029 Blindern, 0315 Oslo, Norway), V. Lindholm (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf H{ällstr{ömin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), I. Lloro (SKAO, Jodrell Bank, Lower Withington, Macclesfield SK11 9FT, UK), M. Magliocchetti (INAF-Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, via del Fosso del Cavaliere, 100, 00100 Roma, Italy), G. Mainetti (Centre de Calcul de l'IN2P3/CNRS, 21 avenue Pierre de Coubertin 69627 Villeurbanne Cedex, France), O. Mansutti (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), O. Marggraf (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), M. Martinelli (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy, INFN-Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro, 2 - c/o Dipartimento di Fisica, Edificio G. Marconi, 00185 Roma, Italy), N. Martinet (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France), F. Marulli (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), R. J. Massey (Department of Physics, Institute for Computational Cosmology, Durham University, South Road, Durham, DH1 3LE, UK), N. Mauri (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), S. Maurogordato (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Bd de l'Observatoire, CS 34229, 06304 Nice cedex 4, France), E. Medinaceli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), S. Mei (Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie, 75013 Paris, France, CNRS-UCB International Research Laboratory, Centre Pierre Binétruy, IRL2007, CPB-IN2P3, Berkeley, USA), M. Meneghetti (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), E. Merlin (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy), G. Meylan (Institute of Physics, Laboratory of Astrophysics, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne), P. Monaco (Dipartimento di Fisica - Sezione di Astronomia, Università di Trieste, Via Tiepolo 11, 34131 Trieste, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), A. Mora (Telespazio UK S.L. for European Space Agency), M. Moresco (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), C. Moretti (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy), L. Moscardini (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), E. Munari (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), C. Neissner (Institut de Física d'Altes Energies, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), J. W. Nightingale (School of Mathematics, Statistics and Physics, Newcastle University, Herschel Building, Newcastle-upon-Tyne, NE1 7RU, UK), C. Padilla (Institut de Física d'Altes Energies), S. Paltani (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), F. Pasian (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), V. Pettorino (European Space Agency/ESTEC, Keplerlaan 1, 2201 AZ Noordwijk, The Netherlands), A. Pezzotta (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), S. Pires (Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191, Gif-sur-Yvette, France), G. Polenta (Space Science Data Center, Italian Space Agency, via del Politecnico snc, 00133 Roma, Italy), M. Poncet (Centre National d'Etudes Spatiales -- Centre spatial de Toulouse, 18 avenue Edouard Belin, 31401 Toulouse Cedex 9, France), L. A. Popa (Institute of Space Science, Str. Atomistilor, nr. 409 Măgurele, Ilfov, 077125, Romania), F. Raison (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), A. Renzi (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), J. Rhodes (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), G. Riccio (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy), I. Risso (Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), E. Romelli (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), M. Roncarelli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), R. Saglia (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr.~1, 81679 München, Germany, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), D. Sapone (Departamento de Física, FCFM, Universidad de Chile, Blanco Encalada 2008, Santiago, Chile), B. Sartoris (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr.~1, 81679 München, Germany, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), P. Schneider (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), T. Schrabback (Universität Innsbruck, Institut für Astro- und Teilchenphysik, Technikerstr. 25/8, 6020 Innsbruck, Austria), A. Secroun (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), E. Sefusatti (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy), E. Sihvola (Department of Physics and Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), P. Simon (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), C. Sirignano (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), G. Sirri (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), L. Stanco (INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), J. -L. Starck (Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191, Gif-sur-Yvette, France), P. Tallada-Crespí (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), A. N. Taylor (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), I. Tereno (Departamento de Física, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Edifício C8, Campo Grande, PT1749-016 Lisboa, Portugal, Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-018 Lisboa, Portugal), N. Tessore (Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK), S. Toft (Cosmic Dawn Center, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Jagtvej 128, 2200 Copenhagen, Denmark), R. Toledo-Moreo (Universidad Politécnica de Cartagena, Departamento de Electrónica y Tecnología de Computadoras, Plaza del Hospital 1, 30202 Cartagena, Spain, European University of Technology EUt+, European Union), F. Torradeflot (Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), I. Tutusaus (Institute of Space Sciences, Institut d'Estudis Espacials de Catalunya, Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), E. A. Valentijn (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, PO Box 800, 9700 AV Groningen, The Netherlands), J. Valiviita (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf H{ällstr{ömin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), T. Vassallo (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, University Observatory, LMU Faculty of Physics, Scheinerstr.~1, 81679 Munich, Germany), Y. Wang (Caltech/IPAC, 1200 E. California Blvd., Pasadena, CA 91125, USA), J. Weller (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr.~1, 81679 München, Germany, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), A. Zacchei (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), G. Zamorani (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), F. M. Zerbi (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), E. Zucca (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), M. Ballardini (Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), P. Bergamini (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), A. Boucaud (Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie, 75013 Paris, France), E. Bozzo (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), C. Burigana (INAF, Istituto di Radioastronomia, Via Piero Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy, INFN-Bologna, Via Irnerio 46, 40126 Bologna, Italy), R. Cabanac (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), M. Calabrese (Astronomical Observatory of the Autonomous Region of the Aosta Valley, INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), A. Cappi (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Bd de l'Observatoire, CS 34229, 06304 Nice cedex 4, France, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), F. Caro (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), J. A. Escartin Vigo (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), J. García-Bellido (Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Campus de Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain), T. Gasparetto (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), J. Macias-Perez (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LPSC-IN2P3, 53, Avenue des Martyrs, 38000, Grenoble, France), R. Maoli (Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), R. B. Metcalf (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), M. Pöntinen (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), E. Sarpa (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), V. Scottez (Institut d'Astrophysique de Paris, 98bis Boulevard Arago, 75014, Paris, France, ICL, Junia, Université Catholique de Lille, LITL, 59000 Lille, France), M. Sereno (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), M. Tenti (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), M. Tucci (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), M. Viel (IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, SISSA, International School for Advanced Studies, Via Bonomea 265, 34136 Trieste TS, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, Via Magnanelli 2, Bologna, Italy), M. Wiesmann (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, P.O. Box 1029 Blindern, 0315 Oslo, Norway), J. A. Acevedo Barroso (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), Y. Akrami (Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Campus de Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain, CERCA/ISO, Department of Physics, Case Western Reserve University, 10900 Euclid Avenue, Cleveland, OH 44106, USA), I. T. Andika (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr.~1, 81679 München, Germany), S. Anselmi (INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, Laboratoire Univers et Théorie, Observatoire de Paris, Université PSL, Université Paris Cité, CNRS, 92190 Meudon, France), M. Archidiacono (Dipartimento di Fisica "Aldo Pontremoli", Università degli Studi di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy, INFN-Sezione di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy), G. Aricò (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), F. Atrio-Barandela (Departamento de F{\'ı}sica Fundamental. Universidad de Salamanca. Plaza de la Merced s/n. 37008 Salamanca, Spain), M. Baes (Universiteit Gent, Department of Physics and Astronomy, Proeftuinstraat 86 N3, 9000 Ghent, Belgium), L. Bazzanini (Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), D. Bertacca (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), M. Bethermin (Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg, UMR 7550, 67000 Strasbourg, France), F. Beutler (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), A. Blanchard (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), L. Blot (Center for Data-Driven Discovery, Kavli IPMU, Laboratoire d'etude de l'Univers et des phenomenes eXtremes, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS, 92190 Meudon, France), H. Böhringer (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany, University Observatory, LMU Faculty of Physics, Scheinerstr.~1, 81679 Munich, Germany, Max-Planck-Institut für Physik, Boltzmannstr. 8, 85748 Garching, Germany), M. L. Brown (Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, University of Manchester, Oxford Road, Manchester M13 9PL, UK), S. Bruton (California Institute of Technology, 1200 E California Blvd, Pasadena, CA 91125, USA), A. Calabro (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), B. Camacho Quevedo (IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, SISSA, International School for Advanced Studies, Via Bonomea 265, 34136 Trieste TS, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), C. S. Carvalho (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-018 Lisboa, Portugal), F. Cogato (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), T. E. Collett (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK), S. Conseil (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), A. R. Cooray (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA), P. Corcho-Caballero (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, PO Box 800, 9700 AV Groningen, The Netherlands), M. Costanzi (Dipartimento di Fisica - Sezione di Astronomia, Università di Trieste, Via Tiepolo 11, 34131 Trieste, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), B. Csizi (Universität Innsbruck, Institut für Astro- und Teilchenphysik, Technikerstr. 25/8, 6020 Innsbruck, Austria), O. Cucciati (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), T. de Boer (Institute for Astronomy, University of Hawaii, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA), F. De Paolis (Department of Mathematics and Physics E. De Giorgi, University of Salento, Via per Arnesano, CP-I93, 73100, Lecce, Italy, INFN, Sezione di Lecce, Via per Arnesano, CP-193, 73100, Lecce, Italy, INAF-Sezione di Lecce, c/o Dipartimento Matematica e Fisica, Via per Arnesano, 73100, Lecce, Italy), G. Desprez (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, PO Box 800, 9700 AV Groningen, The Netherlands), A. Díaz-Sánchez (Departamento Física Aplicada, Universidad Politécnica de Cartagena, Campus Muralla del Mar, 30202 Cartagena, Murcia, Spain), S. Di Domizio (Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), J. M. Diego (Instituto de Física de Cantabria, Edificio Juan Jordá, Avenida de los Castros, 39005 Santander, Spain), V. Duret (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), Y. Fang (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr.~1, 81679 München, Germany), A. Farina (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), A. Finoguenov (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), F. Fontanot (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), A. Franco (Department of Mathematics and Physics E. De Giorgi, University of Salento, Via per Arnesano, CP-I93, 73100, Lecce, Italy, INFN, Sezione di Lecce, Via per Arnesano, CP-193, 73100, Lecce, Italy, INAF-Sezione di Lecce, c/o Dipartimento Matematica e Fisica, Via per Arnesano, 73100, Lecce, Italy), Y. Fu (Leiden Observatory, Leiden University, Einsteinweg 55, 2333 CC Leiden, The Netherlands, Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, PO Box 800, 9700 AV Groningen, The Netherlands), K. Ganga (Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie, 75013 Paris, France), R. Gavazzi (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France, Institut d'Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, and Sorbonne Université, 98 bis boulevard Arago, 75014 Paris, France), E. Gaztanaga (Institute of Space Sciences, Institut d'Estudis Espacials de Catalunya, Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK), Z. Ghaffari (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), F. Giacomini (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), F. Gianotti (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), E. J. Gonzalez (Institute of Space Sciences, Instituto de Astronomia Teorica y Experimental), G. Gozaliasl (Department of Computer Science, Aalto University, PO Box 15400, Espoo, FI-00 076, Finland, Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), A. Gruppuso (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), M. Guidi (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna, Via Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), C. M. Gutierrez (Instituto de Astrof\'ısica de Canarias, E-38205 La Laguna, Tenerife, Spain, Universidad de La Laguna, Dpto. Astrof\'ı sica, E-38206 La Laguna, Tenerife, Spain), A. Hall (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), N. A. Hatch (School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, University Park, Nottingham NG7 2RD, UK), C. Hernández-Monteagudo (Universidad de La Laguna, Dpto. Astrof\'ı sica, E-38206 La Laguna, Tenerife, Spain, Instituto de Astrof\'ısica de Canarias, E-38205 La Laguna, Tenerife, Spain), H. Hildebrandt (Ruhr University Bochum, Faculty of Physics and Astronomy, Astronomical Institute), J. Hjorth (DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Jagtvej 155, 2200 Copenhagen, Denmark), J. J. E. Kajava (Department of Physics and Astronomy, Vesilinnantie 5, University of Turku, 20014 Turku, Finland, Finnish Centre for Astronomy with ESO, Serco for European Space Agency), Y. Kang (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), V. Kansal (ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics, Melbourne, Australia, Centre for Astrophysics \& Supercomputing, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Victoria 3122, Australia), D. Karagiannis (Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, Department of Physics and Astronomy, University of the Western Cape, Bellville, Cape Town, 7535, South Africa), J. Kim (Department of Physics, University of Oxford, Keble Road, Oxford OX1 3RH, UK), C. C. Kirkpatrick (Department of Physics and Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), A. Kovács (MTA-CSFK Lendület Large-Scale Structure Research Group, Konkoly-Thege Miklós út 15-17, H-1121 Budapest, Hungary, Konkoly Observatory, HUN-REN CSFK, MTA Centre of Excellence, Budapest, Konkoly Thege Miklós {út 15-17. H-1121, Hungary), I. Kovačić (Universiteit Gent, Department of Physics and Astronomy, Proeftuinstraat 86 N3, 9000 Ghent, Belgium), K. Koyama (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK), S. Kruk (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), M. C. Lam (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), M. Lattanzi (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy), L. Legrand (Brazilian Center for Research in Physics, Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d'astrophysique spatiale, 91405, Orsay, France), M. Lembo (Institut d'Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, and Sorbonne Université, 98 bis boulevard Arago, 75014 Paris, France), G. Leroy (Department of Physics, Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University, South Road, Durham, DH1 3LE, UK, Department of Physics, Institute for Computational Cosmology, Durham University, South Road, Durham, DH1 3LE, UK), G. F. Lesci (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), J. Lesgourgues (Institute for Theoretical Particle Physics and Cosmology), L. Linke (Universität Innsbruck, Institut für Astro- und Teilchenphysik, Technikerstr. 25/8, 6020 Innsbruck, Austria), A. Manjón-García (Departamento Física Aplicada, Universidad Politécnica de Cartagena, Campus Muralla del Mar, 30202 Cartagena, Murcia, Spain), F. Mannucci (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Largo E. Fermi 5, 50125, Firenze, Italy), F. R. Marleau (Universität Innsbruck, Institut für Astro- und Teilchenphysik, Technikerstr. 25/8, 6020 Innsbruck, Austria), C. J. A. P. Martins (Centro de Astrof\'ısica da Universidade do Porto, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal, Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, PT4150-762 Porto, Portugal), M. Migliaccio (Dipartimento di Fisica, Università di Roma Tor Vergata, Via della Ricerca Scientifica 1, Roma, Italy, INFN, Sezione di Roma 2, Via della Ricerca Scientifica 1, Roma, Italy), M. Miluzio (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain, HE Space for European Space Agency), G. Morgante (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), S. Nadathur (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK), K. Naidoo (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK, Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), A. Navarro-Alsina (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), S. Nesseris (Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Campus de Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain), F. Oppizzi (INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), D. Paoletti (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Bologna, Via Irnerio 46, 40126 Bologna, Italy), F. Passalacqua (INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), K. Paterson (Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), L. Patrizii (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), C. Pattison (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK), R. Paviot (Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191, Gif-sur-Yvette, France, Centre National d'Etudes Spatiales -- Centre spatial de Toulouse, 18 avenue Edouard Belin, 31401 Toulouse Cedex 9, France), A. Pisani (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), D. Potter (Department of Astrophysics, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, 8057 Zurich, Switzerland), G. W. Pratt (Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191, Gif-sur-Yvette, France), S. Quai (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), M. Radovich (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy), G. Rodighiero (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy), W. Roster (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), S. Sacquegna (INAF - Osservatorio Astronomico d'Abruzzo, Via Maggini, 64100, Teramo, Italy), M. Sahlén (Theoretical astrophysics, Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Box 516, 751 37 Uppsala, Sweden), D. B. Sanders (Institute for Astronomy, University of Hawaii, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA), A. Schneider (Department of Astrophysics, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, 8057 Zurich, Switzerland), D. Sciotti (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy, INFN-Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro, 2 - c/o Dipartimento di Fisica, Edificio G. Marconi, 00185 Roma, Italy), E. Sellentin (Mathematical Institute, University of Leiden, Einsteinweg 55, 2333 CA Leiden, The Netherlands, Leiden Observatory, Leiden University, Einsteinweg 55, 2333 CC Leiden, The Netherlands), S. Serjeant (School of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, MK7 6AA, UK), F. Shankar (School of Physics \& Astronomy, University of Southampton, Highfield Campus, Southampton SO17 1BJ, UK), L. C. Smith (Institute of Astronomy, University of Cambridge, Madingley Road, Cambridge CB3 0HA, UK), J. G. Sorce (Univ. Lille, CNRS, Centrale Lille, UMR 9189 CRIStAL, 59000 Lille, France, Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d'astrophysique spatiale, 91405, Orsay, France), I. Szapudi (Institute for Astronomy, University of Hawaii, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA), K. Tanidis (Center for Astrophysics and Cosmology, University of Nova Gorica, Nova Gorica, Slovenia), C. Tao (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), F. Tarsitano (Kobayashi-Maskawa Institute for the Origin of Particles and the Universe, Nagoya University, Chikusa-ku, Nagoya, 464-8602, Japan, Institute for Particle Physics and Astrophysics, Dept. of Physics, ETH Zurich, Wolfgang-Pauli-Strasse 27, 8093 Zurich, Switzerland, Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), G. Testera (INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), R. Teyssier (Department of Astrophysical Sciences, Peyton Hall, Princeton University, Princeton, NJ 08544, USA), S. Tosi (Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), A. Troja (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), C. Uhlemann (Fakultät für Physik, Universität Bielefeld, Postfach 100131, 33501 Bielefeld, Germany, School of Mathematics, Statistics and Physics, Newcastle University, Herschel Building, Newcastle-upon-Tyne, NE1 7RU, UK), C. Valieri (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), A. Venhola (Space physics and astronomy research unit, University of Oulu, Pentti Kaiteran katu 1, FI-90014 Oulu, Finland), D. Vergani (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), G. Verza (International Centre for Theoretical Physics, Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute, 162 5th Avenue, 10010, New York, NY, USA), P. Vielzeuf (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), S. Vinciguerra (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France), M. von Wietersheim-Kramsta (Department of Physics, Institute for Computational Cosmology, Durham University, South Road, Durham, DH1 3LE, UK, Department of Physics, Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University, South Road, Durham, DH1 3LE, UK), L. Wang (SRON Netherlands Institute for Space Research, Landleven 12, 9747 AD, Groningen, The Netherlands, Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, PO Box 800, 9700 AV Groningen, The Netherlands), A. H. Wright (Ruhr University Bochum, Faculty of Physics and Astronomy, Astronomical Institute), H. W. Yeung (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK)
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L'univers n'est pas vide. Il est rempli d'un vaste échafaudage invisible fait de matière noire, une substance mystérieuse qui n'émet pas de lumière mais exerce une puissante attraction gravitationnelle. Cette toile invisible maintient ensemble les galaxies et les amas de galaxies que nous pouvons voir. Aux côtés de cette matière noire se trouve l'énergie noire, une force qui repousse l'univers, provoquant l'accélération de son expansion. Pendant des décennies, le modèle standard de la cosmologie a traité la matière noire comme étant froide et à mouvement lent, et l'énergie noire comme une pression constante et immuable. Ce modèle, connu sous le nom de Lambda CDM (Lambda Cold Dark Matter), a réussi de manière remarquable à expliquer ce que nous observons. Cependant, des observations récentes ont laissé entendre que l'histoire pourrait être plus complexe. Peut-être l'énergie noire évolue-t-elle au fil du temps, ou peut-être la gravité elle-même se comporte-t-elle différemment aux plus grandes échelles de l'espace par rapport à nos lois actuelles. Pour comprendre la véritable nature du cosmos, les scientifiques doivent chercher les empreintes subtiles laissées par ces possibilités alternatives dans la manière dont la matière s'agglutine.
Une équipe de chercheurs, faisant partie de la préparation de la mission Euclid de l'Agence spatiale européenne, a exploré cette question en profondeur en simulant l'univers sur un superordinateur. Ils voulaient savoir comment la structure interne des halos de matière noire — ces nuages massifs de matière invisible qui abritent les amas de galaxies — changerait si les lois de la physique étaient légèrement différentes du modèle standard. Ils se sont concentrés sur trois alternatives spécifiques : une version de la gravité qui devient plus forte dans certains environnements, un univers rempli de neutrinos plus lourds (de minuscules particules fantomatiques), et une énergie noire qui évolue avec le temps. En utilisant deux ensembles massifs de simulations informatiques, ils ont reconstruit la densité, la masse et le mouvement des particules au sein de ces halos virtuels pour voir si la forme de ces structures cosmiques trahirait un univers non standard.
Les chercheurs ont découvert que la forme de ces halos change effectivement lorsque les règles du jeu sont modifiées, mais que les changements sont subtils et dépendent fortement de la taille du halo et de la distance par rapport à son centre. Dans les simulations où la gravité était modifiée pour inclure une « cinquième force », les différences les plus spectaculaires sont apparues dans les bords extérieurs des halos de faible masse. Dans ces régions, où la densité est plus faible, la force supplémentaire est moins supprimée, ce qui provoque une chute de matière vers l'intérieur plus vigoureuse. Cela produit des halos qui sont légèrement plus étalés dans leurs couches externes par rapport au modèle standard. Cependant, lorsque les chercheurs ont ajouté des neutrinos massifs à l'équation, l'effet a été partiellement annulé. Les neutrinos, qui se déplacent très rapidement et résistent à l'agglutinement, ont lissé les différences de densité, ramenant les halos à la gravité modifiée vers une forme standard. Cette compétition entre l'attraction supplémentaire de la gravité modifiée et l'effet de lissage des neutrinos rapides a créé un équilibre délicat que les simulations ont pu cartographier en détail.
Pour les modèles impliquant une énergie noire dynamique et des neutrinos massifs au sein du cadre de la gravité standard, les changements étaient encore plus modestes, représentant généralement une différence de quelques pourcents dans les profils de densité. Ces écarts étaient plus notables dans les halos de plus faible masse et à de grandes distances du centre. L'étude a également examiné la compacité de la matière au sein de ces halos, une propriété appelée concentration. Alors que le modèle standard prédit une relation spécifique entre la masse d'un halo et sa concentration, les modèles alternatifs ont montré de légers décalages dans cette relation. Pourtant, ces décalages étaient généralement faibles, oscillant souvent autour du niveau de cinq à dix pour cent, et étaient souvent masqués par la variation naturelle entre les halos individuels.
Une partie critique de la recherche consistait à déterminer si le futur télescope spatial Euclid serait capable de détecter ces différences dans le ciel réel. L'équipe a calculé le bruit statistique attendu des observations et l'a comparé à la taille des écarts qu'ils ont trouvés dans leurs simulations. Ils ont découvert qu'à des redshifts élevés, qui correspondent à un regard vers le passé, vers l'époque où l'univers était plus jeune, le signal de ces effets non standards est très faible. Pour distinguer un halo à gravité modifiée d'un halo standard à un redshift de 1,1, le télescope devrait empiler les données d'environ cent mille amas de galaxies. C'est un nombre colossal, suggérant qu'à ces époques cosmiques précoces, les différences sont trop petites pour être facilement détectées face au bruit de fond.
Cependant, les perspectives s'améliorent considérablement pour les amas plus proches, plus récents. Lorsque les chercheurs ont examiné des simulations de l'univers à des redshifts plus bas, plus proches de l'époque actuelle, les différences entre les modèles sont devenues plus prononcées, atteignant jusqu'à dix pour cent dans certains cas. À ces distances plus proches, le rapport signal sur bruit est bien meilleur, et l'équipe a estimé que l'empilement des données de seulement quelques milliers d'amas pourrait suffire à révéler les empreintes d'une nouvelle physique. Cela suggère que si l'univers primordial reste une frontière difficile pour ces tests spécifiques, l'univers proche offre une fenêtre prometteuse où la mission Euclid pourrait potentiellement découvrir des preuves de gravité modifiée ou d'énergie noire évolutive.
L'étude conclut que, bien que la structure interne des halos de matière noire soit sensible aux lois sous-jacentes de la physique, les effets sont souvent subtils et facilement confondus avec d'autres facteurs. Si les astronomes supposent que le modèle standard est correct alors qu'il ne l'est pas, ils pourraient interpréter mal la forme d'un halo et mal calculer sa masse. Cela pourrait introduire un biais systématique dans les mesures de l'expansion de l'univers et de la nature de l'énergie noire. Par conséquent, les chercheurs soutiennent que les futures analyses des données d'Euclid doivent inclure ces modèles précis de physique non standard pour éviter des erreurs. En comprenant exactement où et comment ces déviations apparaissent, les scientifiques peuvent mieux se préparer à isoler la véritable nature du cosmos du bruit de l'univers, garantissant que la prochaine génération de découvertes cosmologiques soit bâtie sur une base solide.
Résumé Technique : La forme des profils de halos dans les cosmologies ΛCDM et non standard
Énoncé du problème
Le modèle Λ-matière noire froide (ΛCDM) demeure le scénario de concordance pour la cosmologie, pourtant les tensions entre les sondes de l'univers primordial et de l'univers tardif, ainsi que les données récentes de l'instrument DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), suggèrent de potentielles déviations, telles que l'énergie noire dynamique (DE) ou la gravité modifiée. La mission Euclid vise à sonder la géométrie et la croissance des structures à grande échelle (LSS) via le lentillage gravitationnel faible (WL) et le regroupement de galaxies. Un défi critique dans l'interprétation des données de lentillage de clusters d'Euclid est de distinguer les signatures cosmologiques des biais systématiques. Bien que la physique baryonique soit connue pour altérer les profils de halos, l'impact spécifique de la physique cosmologique non standard (gravité modifiée, neutrinos massifs, DE dynamique) sur la structure radiale des halos de matière noire (DM) nécessite une quantification dans un cadre contrôlé. Négliger ces effets dans le calibrage de masse par lentillage pourrait introduire des biais systématiques dépendants de la cosmologie.
Méthodologie
Cette étude quantifie l'empreinte différentielle de la physique non standard sur la structure des halos en utilisant des simulations de N-corps cosmologiques de type DM-only (matière noire uniquement). L'analyse se concentre sur les profils tridimensionnels (3D) et projetés (densité, masse, dispersion des vitesses et excès de densité de surface) jusqu'à 5r500c.
- Suites de simulations :
- DUSTGRAIN-PF : Échantillonne l'espace des paramètres conjoint de la gravité f(R) (modèle de Hu–Sawicki avec ∣fR0∣=10−5) et des neutrinos massifs (mν=0,10,0,15 eV). Cette suite isole la compétition entre la cinquième force et le libre parcours moyen des neutrinos.
- DEMNUni : Échantillonne la DE dynamique (paramétrisation CPL avec variations de w0,wa) et les neutrinos massifs (mν=0,16 eV) au sein d'un cadre ΛCDM plat.
- Redshifts : L'analyse principale est effectuée à z=1,1, représentant un test de résistance conservateur où le rapport signal sur bruit du lentillage commence à se dégrader. DUSTGRAIN-PF est également analysée à z=0,5 et z=0,3.
- Reconstruction de profil : Les auteurs utilisent la pipeline
GetHaloDensityProfiles(étendue de la collaboration Euclid : Rácz et al. 2025) pour générer des profils binés pour les halos ayant M200c>1013M⊙. Les profils sont empilés en trois classes de masse pour assurer la robustesse statistique. - Modélisation observationnelle : Pour évaluer la détectabilité par Euclid, les auteurs calculent la signification des déviations par rapport à ΛCDM face aux incertitudes prédites du lentillage. Cela inclut le bruit de forme, la dispersion intrinsèque (triaxialité, projection) et un plancher de systématiques cohérentes (fsys). L'analyse suppose une distribution de redshift des sources typique des prévisions d'Euclid.
Contributions clés et résultats
Signatures de la gravité f(R) :
- Dans la suite DUSTGRAIN-PF, la gravité f(R) induit des déviations de l'ordre de 10 % dans les profils projetés et 3D, particulièrement dans les halos de faible masse (M200c<7×1013M⊙) et aux grands rayons (r≳2r500c) où l'effet de l'écran de caméléon est moins efficace.
- La cinquième force accentue l'infall et les vitesses particulières, redistribuant la masse vers les périphéries. Cela conduit à des concentrations effectives plus faibles dans les halos massifs (profils internes supprimés, périphéries accentuées) et à des profils plus concentrés dans les halos de faible masse où l'écran est inefficace.
- Les neutrinos massifs contrent partiellement ces effets en supprimant la croissance des structures et en améliorant l'efficacité de l'écran, rapprochant les profils des attentes de ΛCDM.
Énergie noire dynamique et neutrinos massifs :
- Dans la suite DEMNUni, les déviations sont généralement plus faibles (de l'ordre de quelques pour cent).
- Les modèles présentant une croissance linéaire supprimée (ex: neutrinos massifs ou équations d'état spécifiques de la DE) produisent des halos qui, à masse et redshift fixes, correspondent à des progéniteurs moins massifs dans ΛCDM. Cela résulte en des concentrations plus élevées et des profils de masse supprimés dans les classes de faible masse.
- Inversement, les modèles avec une croissance boostée présentent des concentrations réduites et une redistribution de la masse vers les périphéries.
Dispersions de vitesse et anisotropie :
- Les profils de dispersion de vitesse montrent des déviations significatives (jusqu'à 20 % dans les classes de faible masse de DUSTGRAIN-PF), particulièrement dans la composante radiale aux grands rayons.
- L'anisotropie de vitesse (β(r)) reste largement inchangée, bien qu'une faible tendance vers des orbites plus isotropes soit observée dans les halos de faible masse de f(R). Une chute brutale de β(r) autour de 2r500c est observée dans tous les modèles, attribuée au chevauchement des orbites d'infall et de splashback.
Relation concentration–masse :
- La relation concentration–masse (c−M) montre une dépendance cosmologique plus faible, avec des déviations typiquement de l'ordre de ∼5%.
- Étant donné la grande dispersion intrinsèque des concentrations de halos, l'article conclut que la relation c−M seule est insuffisante pour distinguer ces modèles non standard de ΛCDM en utilisant les données de lentillage d'Euclid.
Détectabilité et systématiques :
- À z=1,1, détecter les différences de profil nécessite l'empilement d'environ 105 halos pour atteindre une signification de 3σ, en supposant des planchers de systématiques optimistes.
- À des redshifts plus bas (z≲0,5), où le rapport signal sur bruit du lentillage s'améliore et où les effets non standard s'accumulent, quelques milliers de halos (∼103) peuvent suffire pour la détection.
- Les auteurs soulignent que, même si elles ne sont pas directement détectables, ces modifications de profil agissent comme des systématiques dépendantes de la cosmologie. Interpréter des profils non standard avec des modèles rigides de ΛCDM pourrait biaiser les masses et les concentrations de halos inférées.
Signification
Cet article fournit une base de référence contrôlée, de type DM-only, pour identifier là où les signatures cosmologiques non standard sont attendues comme étant les plus importantes. Il démontre que si la relation concentration–masse est robuste, la forme détaillée des profils de halos (particulièrement dans les périphéries et pour les systèmes de faible masse) porte des empreintes distinctes de la gravité modifiée et de la physique des neutrinos. L'étude soutient qu'une modélisation précise de ces effets non standard est nécessaire pour les futures analyses de clusters d'Euclid afin d'éviter des biais systématiques non négligeables dans le calibrage de la masse et l'estimation des paramètres cosmologiques. Les résultats servent de référence pour l'intégration de ces effets dans les analyses de vraisemblance impliquant les masses de lentillage d'Euclid, soulignant la nécessité de travaux futurs incluant la physique baryonique et les systématiques observationnelles.
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