Probing the nature of dark matter with current and future cosmological data

Anno
2017
Proponente Alessandro Melchiorri - Professore Ordinario
Sottosettore ERC del proponente del progetto
Componenti gruppo di ricerca
Componente Categoria
Roberto Maoli Componenti il gruppo di ricerca
Marco De Petris Componenti il gruppo di ricerca
Componente Qualifica Struttura Categoria
Giovanni Cabass Dottorando Dipartimento di Fisica Altro personale Sapienza o esterni
Ludovico Capparelli Dottorando Dipartimento di Fisica Altro personale Sapienza o esterni
Fabrizio Renzi Dottorando Dipartimento di Fisica Altro personale Sapienza o esterni
Shokri Mehdi Dottorando Dipartimento di Fisica Altro personale Sapienza o esterni
Veronica Biffi Postdoc Department of Physics, University of Trieste & INAF ¿ Astronomical Observatory of Trieste Altro personale Sapienza o esterni
Stefano Borgani PO Department of Physics, University of Trieste & INAF ¿ Astronomical Observatory of Trieste Altro personale Sapienza o esterni
Gustavo Yepes PA Universidad Autonoma de Madrid, Departamento de Fisica Teorica Altro personale Sapienza o esterni
Weiuang Cui Postdoc Universidad Autonoma de Madrid, Departamento de Fisica Teorica Altro personale Sapienza o esterni
Francisco Prada PA Universidad Autonoma de Madrid, Instituto de Fisica Teorica UAM/CSIC Altro personale Sapienza o esterni
Barbara Comis Postdoc Universite Grenoble Alpes, Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC) Altro personale Sapienza o esterni
Andrea Catalano Ricercatore Universite Grenoble Alpes, Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC) Altro personale Sapienza o esterni
Jose Marias Perez Ricercatore Universite Grenoble Alpes, Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC) Altro personale Sapienza o esterni
Florian Ruppin PhD Universite Grenoble Alpes, Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC) Altro personale Sapienza o esterni
Stefano Ettori Primo Ricercatore INAF, Osservatorio Astronomico di Bologna Altro personale Sapienza o esterni
Joseph Silk PO Institut d'Astrophysique de Paris Altro personale Sapienza o esterni
Eric Linder PO University of Berkeley, CA Altro personale Sapienza o esterni
George Smoot PO e Nobel Prize University of Berkeley, CA Altro personale Sapienza o esterni
Anze Slosar Ricercatore Brookhaven National Lab, USA Altro personale Sapienza o esterni
Olga Mena Ricercatore Universita' di Valencia, Spain Altro personale Sapienza o esterni
Eleonora DI Valentino Postdoc University of Manchester, UK Altro personale Sapienza o esterni
Jens Chluba Ricercatore University of Manchester, UK Altro personale Sapienza o esterni
Richard Battye PO University of Manchester, UK Altro personale Sapienza o esterni
Eligio Lisi Dirigente di Ricerca INFN, Bari Altro personale Sapienza o esterni
Antonio Marrone PA Universita' di Bari Altro personale Sapienza o esterni
Gianpiero Mangano Primo ricercatore INFN, Napoli Altro personale Sapienza o esterni
Nicolao Fornengo PA Universita' di Torino Altro personale Sapienza o esterni
Rino Miele PO Universita' di Napoli Altro personale Sapienza o esterni
Salvatore Capozziello PO Universita' di Napoli Altro personale Sapienza o esterni
Roberto Scaramella Astronomo Ordinario Osservatorio di Monte Porzio Roma Altro personale Sapienza o esterni
Vincenzo Cardone postdoc Osservatorio di Monte Porzio Roma Altro personale Sapienza o esterni
Xinzhong Er postdoc Osservatorio di Monte Porzio Roma Altro personale Sapienza o esterni
Gianfranco Bertone PA GRAPPA, University of Amsterdam Altro personale Sapienza o esterni
David Spergel PO Princeton University Altro personale Sapienza o esterni
Julien Lesgourgues PO Aachen University Altro personale Sapienza o esterni
Marc Kamionkowski PO John Hopkins University Altro personale Sapienza o esterni
Abstract

In the quarter century since their first firm detection by the COBE satellite, Cosmic Microwave Background (CMB) anisotropies and galaxy clustering measurements have revolutionized the field of cosmology with an enormous impact on several branches of astrophysics and particle physics. From observations made by ground-based and satellite experiments a cosmological "concordance" model has emerged, in which the need for new physics beyond the standard model of particle physics is blatantly evident. For example, the Cold Dark Matter (CDM, hereafter) density is now constrained with a 1.25 % accuracy using recent CMB measurements, naively yielding an evidence for CDM at about 80 standard deviations. Cosmology is indeed extremely powerful in identifying CDM, since on cosmological scales the gravitational effect of CDM are cleaner and can be precisely discriminated from those of standard baryonic matter. Currently no other sector of physics aside from cosmology shows the need for CDM to such a level of significance. In this project we propose to make use of the most recent cosmological data to further constrain the nature of dark matter. In particular we will provide constraints on several dark matter candidates as massive neutrinos, neutralinos and axions. New exotic proposal in which modifications to general relativity can mimic dark matter as TeVeS or emergent gravity will be tested. We will also provide forecasts of the future constraints achievable by future experiments. We will make use of three main cosmological observables: CMB, weak lensing and cluster of galaxies.

ERC
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