Atacama Large Aperture Submillimeter Telescope (AtLAST) science: Resolving the hot and ionized Universe through the Sunyaev-Zeldovich effect
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Le résumé fourni par la source
An omnipresent feature of the multi-phase “cosmic web” — the large-scale filamentary backbone of the Universe — is that warm/hot (≳ 10 5 K) ionized gas pervades it. This gas constitutes a relevant contribution to the overall universal matter budget across multiple scales, from the several tens of Mpc-scale intergalactic filaments, to the Mpc intracluster medium (ICM), all the way down to the circumgalactic medium (CGM) surrounding individual galaxies from ∼ 1 kpc up to their respective virial radii (∼ 100 kpc). The study of the hot baryonic component of cosmic matter density represents a powerful means for constraining the intertwined evolution of galactic populations and large-scale cosmological structures, for tracing the matter assembly in the Universe and its thermal history. To this end, the Sunyaev-Zeldovich (SZ) effect provides the ideal observational tool for measurements out to the beginnings of structure formation. The SZ effect is caused by the scattering of the photons from the cosmic microwave background off the hot electrons embedded within cosmic structures, and provides a redshift-independent perspective on the thermal and kinematic properties of the warm/hot gas. Still, current and next-generation (sub)millimeter facilities have been providing only a partial view of the SZ Universe due to any combination of: limited angular resolution, spectral coverage, field of view, spatial dynamic range, sensitivity, or all of the above. In this paper, we motivate the development of a wide-field, broad-band, multi-chroic continuum instrument for the Atacama Large Aperture Submillimeter Telescope (AtLAST) by identifying the scientific drivers that will deepen our understanding of the complex thermal evolution of cosmic structures. On a technical side, this will necessarily require efficient multi-wavelength mapping of the SZ signal with an unprecedented spatial dynamic range (from arcsecond to tens of arcminutes) and we employ detailed theoretical forecasts to determine the key instrumental constraints for achieving our goals.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Atacama Large Aperture Submillimeter Telescope (AtLAST) science: Resolving the hot and ionized Universe through the Sunyaev-Zeldovich effect
- Date Crossref
- 05/06/2025
- Éditeur
- F1000 Research Ltd
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Trieste Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Trieste Astronomical Observatory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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International School of Trieste pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Observatoire de la Côte d’Azur pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institute for Fundamental Physics of the Universe pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Victoria University of Wellington pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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European Southern Observatory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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National Center for Supercomputing Applications pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Brera Astronomical Observatory pays non établi dans la noticeInstitution
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Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Bologna pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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National Institute for Astrophysics pays non établi dans la noticeOrganisme public
Department of Physics — University of Trieste, Trieste Astronomical Observatory et International School of Trieste, avec 9 autres affiliations.
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