Euclid: Inferring star-formation history via cross-correlations of photometric clustering and shear with the cosmic infrared background
Este artigo prevê que a missão Euclid, por meio de correlações cruzadas de agrupamento fotométrico e lentes gravitacionais fracas com o fundo infravermelho cósmico, melhorará significativamente as restrições sobre a densidade da taxa de formação estelar ponderada pelo viés e os parâmetros de distribuição de ocupação de halos ao longo do tempo cósmico em comparação com estudos anteriores.
Autores originais: J. Han (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), 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), 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), G. Fabbian (Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d'astrophysique spatiale, 91405, Orsay, France), 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), B. Jego (Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg, UMR 7550, 67000 Strasbourg, France), 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), 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), 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), G. Cañas-Herrera (Leiden Observatory, Leiden University, Einsteinweg 55, 2333 CC Leiden, The Netherlands), V. Capobianco (INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio 20, 10025 Pino Torinese), C. Carbone (INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), 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 section of Naples, 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 Astrofísica 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), S. de la Torre (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France), 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), R. Farinelli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, 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), N. Fourmanoit (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), 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), 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), 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), 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), 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), 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 Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), 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), 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 Hällströmin 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), 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 Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, 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), C. Neissner (Institut de Física d'Altes Energies, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), S. -M. Niemi (European Space Agency/ESTEC, Keplerlaan 1, 2201 AZ Noordwijk, The Netherlands), 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), K. Pedersen (DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Jagtvej 155, 2200 Copenhagen, Denmark), 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), L. Pozzetti (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), F. Raison (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), R. Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias, E-38205 La Laguna, Tenerife, Spain, Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, Calle Serrano 117, 28006 Madrid, Spain, Universidad de La Laguna, Dpto. Astrofí sica, E-38206 La Laguna, Tenerife, Spain), 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), 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), 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), 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), M. Scodeggio (INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), A. Secroun (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), 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), 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), H. I. Teplitz (Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA), 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), J. Valiviita (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin 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), A. Veropalumbo (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), 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), 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), 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), A. Loureiro (Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics, Department of Physics, Stockholm University, Stockholm, SE-106 91, Sweden, Astrophysics Group, Blackett Laboratory, Imperial College London, London SW7 2AZ, UK), 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. 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)
Artigo original sob licença CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta é uma explicação gerada por IA do artigo abaixo. Não foi escrita nem endossada pelos autores. Para precisão técnica, consulte o artigo original. Ler aviso legal completo
Imagine o universo como um gigantesco cinema cósmico. Durante décadas, os astrônomos têm tentado observar as "estrelas" do espetáculo — as galáxias — observando a luz que elas emitem. Mas há um problema: a tela está coberta por uma névoa espessa e empoeirada. Esta névoa é feita de minúsculos grãos que absorvem a luz brilhante das estrelas recém-nascidas e a reirradiam como um brilho infravermelho quente. Esse brilho é chamado de Fundo Infravermelho Cósmico (CIB). É como a estática de uma TV antiga, mas em vez de ser apenas ruído, é na verdade um mapa brilhante de cada estrela que já se formou, tudo misturado em uma única imagem grande e borrada.
A parte complicada é que essa "estática" vem de todos os lugares e de todos os tempos. É uma mistura de luz de galáxias que estão próximas e galáxias que estão a bilhões de anos-luz de distância. Tentar descobrir a qual parte do brilho pertence cada era do universo é como tentar ouvir um coro onde todos estão cantando ao mesmo tempo; você consegue ouvir a música, mas não consegue distinguir quem está cantando o quê. Os cientistas querem conhecer a "história da formação estelar" — basicamente, quando o universo estava mais ocupado fabricando estrelas e quando desacelerou. Para fazer isso, eles precisam de uma maneira de separar as camadas da névoa cósmica.
Este artigo é uma previsão, uma simulação de alta tecnologia, sobre como um novo telescópio espacial chamado Euclid ajudará a resolver este quebra-cabeça. Os pesquisadores estão testando um truque inteligente: em vez de apenas olhar para a luz infravermelha nebulosa, eles cruzarão as informações com um mapa de onde as galáxias estão localizadas. Pense nisso como ter uma lista de quem está no coro (as galáxias) e combinar suas vozes com as notas específicas que elas estão cantando na névoa (o CIB). Ao usar os mapas incrivelmente nítidos de posição e forma das galáxias da missão Euclid, combinados com dados infravermelhos existentes, a equipe prevê que poderão finalmente separar as camadas da névoa cósmica. Eles não estão apenas adivinhando; eles estão executando simulações computacionais detalhadas para ver quão bem esse método funcionará em comparação com mapas mais antigos e imprecisos.
O principal achado deste artigo é que o Euclid será um divisor de águas. As simulações mostram que, ao usar os dados do Euclid, os cientistas serão capazes de determinar a história da formação estelar com cerca de duas vezes mais precisão do que os métodos atuais. É como atualizar de uma foto granulada em preto e branco para um vídeo 4K nítido de alta definição. O estudo também introduz uma nova maneira de usar o "cisalhamento cósmico" — que é basicamente a forma como a gravidade curva a luz de galáxias distantes — para ajudar a separar as camadas, uma técnica que nunca foi tentada desta maneira.
Os autores são muito claros ao afirmar que estes são resultados de simulações, não medições de um experimento finalizado. Eles ainda não olharam para os novos dados porque o Euclid ainda está coletando-os. No entanto, seus modelos matemáticos sugerem que o Euclid poderá restringir as limitações de como as estrelas se formam ao longo do tempo por um fator de dois. Isso significa que a imagem "embaçada" da história do universo se tornará muito mais nítida. Eles também descobriram que este método ajudará a desvendar uma confusão específica em seus modelos, onde dois fatores diferentes (o quão pesada é a casa da galáxia e o quão eficientemente ela produz estrelas) estavam anteriormente misturados. Com o Euclid, esses dois fatores serão separados, dando uma imagem muito mais clara de como as galáxias crescem.
O artigo também compara o poder futuro do Euclid com os dados atuais do Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). As simulações mostram que o Euclid fornecerá uma relação sinal-ruído de cerca de 125 apenas para o agrupamento de galáxias e, quando combinado com os dados de cisalhamento cósmico, a força total do sinal salta para 132. Em contraste, os dados atuais do DESI oferecem apenas uma relação sinal-ruído de cerca de 58. Isso não é apenas uma pequena melhoria; é um salto massivo que permitirá aos cientistas ver a história da formação estelar com muito mais detalhes, alcançando redshifts tão altos quanto 2, o que corresponde a um tempo em que o universo era muito mais jovem.
Um detalhe interessante que o artigo observa é que a qualidade dos mapas infravermelhos importa. Eles testaram duas maneiras diferentes de limpar a "estática" nos dados infravermelhos. Um método, que mantém mais do céu visível, funciona melhor em suas simulações do que o outro. Isso sugere que a forma como processamos os dados brutos é tão importante quanto o próprio telescópio.
Em última análise, este artigo é um roteiro para o futuro. Ele nos diz que, ao combinar os mapas nítidos de galáxias do Euclid com o brilho quente e empoeirado do Fundo Infravermelho Cósmico, seremos finalmente capazes de escrever um livro de história detalhado da formação estelar. Não saberemos apenas que as estrelas se formaram; saberemos exatamente quando, onde e com que eficiência elas o fizeram, transformando um borrão cósmico em uma história clara e vibrante da evolução do nosso universo.
Resumo Técnico: Euclid: Inferindo o histórico de formação estelar via correlações cruzadas de agrupamento fotométrico e cisalhamento com o fundo cósmico infravermelho
Definição do Problema
O Fundo Cósmico Infravermelho (CIB) codifica o histórico integrado da formação estelar, pois surge da poeira aquecida por estrelas jovens em galáxias não resolvidas. No entanto, a natureza projetada do CIB torna extremamente difícil separar as contribuições de fontes em diferentes redshifts usando apenas observações do CIB. Estudos anteriores utilizaram correlações cruzadas entre o agrupamento de galáxias e o CIB para inferir a densidade de taxa de formação estelar ponderada pelo viés (⟨bρSFRD⟩), mas essas análises foram limitadas pela profundidade e poder estatístico dos conjuntos de dados atuais (ex.: DESI Legacy Imaging Surveys). Há uma necessidade de prever como a futura missão Euclid, com seus extensos levantamentos fotométricos de galáxias e lentes fracas, pode melhorar as restrições sobre o histórico de formação estelar e os parâmetros subjacentes da Distribuição de Ocupação de Halos (HOD).
Metodologia
Os autores realizam uma análise de previsão de correlação cruzada tomográfica combinando dados simulados de agrupamento de galáxias e lentes fracas do Euclid com observações do CIB da Planck. A metodologia procede da seguinte forma:
- Estrutura Teórica: A análise adota o modelo de halo para descrever correlações 3D. Os espectros de potência angular para o agrupamento de galáxias (Cgg), auto-correlação do CIB (Cνν) e correlações cruzadas (Cgν e Cϵν) são modelados usando a aproximação de Limber (com um corte conservador em ℓmin=100).
- Traçadores e Kernels:
- Agrupamento de Galáxias: Modelado como um traçador enviesado do campo de densidade de matéria. A análise utiliza 13 bins tomográficos de redshift (z≈0 a $2.5$) baseados na amostra fotométrica do Euclid.
- Lentes Fracas (Cisalhamento Cósmico): Modelado como um campo de spin-2. Para permitir a correlação cruzada tomográfica com o CIB, os autores aplicam a técnica de nulificação de Bernardeau–Nishimichi–Taruya (BNT). Isso transforma o kernel de cisalhamento integrado em kernels localizados em redshift, satisfazendo o requisito de que o kernel do CIB varie lentamente em relação ao kernel do traçador.
- CIB: Modelado como um traçador da densidade de taxa de formação estelar (SFRD). A intensidade do CIB é ligada à SFRD via um kernel radial derivado de observações da Planck (especificamente o canal de 545 GHz, com comparações com 353 e 857 GHz).
- Modelagem HOD: A eficiência de formação estelar é parametrizada usando o modelo de Maniyar et al. (2021), que separa as contribuições de galáxias centrais e satélites. O modelo depende de quatro parâmetros: eficiência máxima (ηmax), massa característica do halo (Mmax), a largura da função de eficiência (σ0) e um tempo característico (τ).
- Análise Estatística: Uma análise de matriz de informação de Fisher é realizada para prever as restrições. A matriz de covariância inclui ruído de sinal Gaussiano e ruído de shot. A análise compara dois pipelines de limpeza de CIB da Planck: os mapas de Lenz et al. (2019) (cobrindo ∼17% da sobreposição do céu com o Euclid) e os mapas limpos via GNILC (cobrindo ∼27%).
Principais Contribuições
- Primeira Aplicação de Cisalhamento Cósmico a Correlações Cruzadas de CIB: O artigo propõe e implementa o uso de kernels de cisalhamento cósmico transformados por BNT para correlacionar com o CIB, fornecendo uma sonda independente da evolução da SFRD ao lado do agrupamento de galáxias.
- Ajuste de Template Tomográfico: Os autores utilizam uma abordagem de ajuste de template para extrair ⟨bρSFRD⟩ como uma função de redshift sem assumir um modelo explícito de SFR, baseando-se nos espectros de potência angular.
- Previsão Abrangente: O estudo fornece previsões detalhadas para a missão Euclid, quantificando a melhoria esperada no poder de restrição sobre os conjuntos de dados atuais (DELS) e avaliando o impacto de diferentes procedimentos de limpeza de CIB e cortes de pequena escala (kmax).
Resultos
- Restrições em ⟨bρSFRD⟩: Comparado a análises anteriores usando a mesma metodologia em dados do DELS, prevê-se que o Euclid estreite as restrições em ⟨bρSFRD⟩ em todos os bins de redshift por um fator de aproximadamente 2. A análise conjunta de agrupamento de galáxias e cisalhamento cósmico produz uma razão sinal-ruído (S/N) total de 132, comparada a 58 para o conjunto de dados do tipo DELS.
- Restrições de Parâmetros HOD: A análise prevê melhorias significativas nas restrições de parâmetros HOD. Especificamente, espera-se que o Euclid reduza as incertezas marginalizadas por um fator de cerca de 2.5 em comparação ao DELS.
- A degenerescência entre ηmax e log10(Mmax/M⊙) é significativamente quebrada.
- A precisão em σ0 e τ é melhorada em cerca de 150%.
- Impacto da Cobertura do Céu e Limpeza: O uso de mapas da Planck limpos por GNILC (27% de sobreposição do céu) produz consistentemente restrições mais apertadas do que os mapas de Lenz et al. (2019) (17% de sobreposição), principalmente devido ao aumento da fração do céu reduzindo as incertezas estatísticas.
- Sensibilidade de Pequena Escala: Estender a análise para escalas menores (kmax=0.3 Mpc−1) oferece melhorias modestas (aprox. 10–17% nas restrições), mas é limitado pela quebra do modelo HOD e efeitos não lineares, que não são totalmente modelados nesta previsão.
Significância
O artigo afirma que a combinação dos levantamentos fotométricos de amplo campo e lentes fracas do Euclid com as observações do CIB fornecerá uma ferramenta poderosa e independente de modelo para sondar o histórico de formação estelar em grande escala através do tempo cósmico. Ao estreitar as restrições sobre a SFRD ponderada pelo viés e quebrar as degenerescências nos parâmetros HOD, esta abordagem aumentará a compreensão da formação e evolução das galáxias. Os autores enfatizam que, embora a limpeza atual do CIB limite a sobreposição do céu, o poder estatístico do Euclid ainda representará um grande avanço sobre os conjuntos de dados existentes, permitindo uma reconstrução mais precisa do histórico de formação estelar sem depender de modelos explícitos de SFR.
Afogado em artigos na sua área?
Receba digests diários dos artigos mais recentes que correspondam às suas palavras-chave de pesquisa — com resumos técnicos, no seu idioma.
Receba os melhores artigos de astrophysics toda semana.
Confiado por pesquisadores de Stanford, Cambridge e da Academia Francesa de Ciências.
Verifique sua caixa de entrada para confirmar sua inscrição.
Algo deu errado. Tentar novamente?
Sem spam, cancele quando quiser.