The DESI experiment part I: science, targeting, and survey design
2 UC Berkeley - University of California [Berkeley]
3 NOAO - National Optical Astronomy Observatory
4 IAC - Instituto de Astrofisica de Canarias
5 Fermilab - Fermi National Accelerator Laboratory
6 LBNL - Lawrence Berkeley National Laboratory [Berkeley]
7 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
8 IFAE - Institut de Física d’Altes Energies [Barcelone]
9 Yale University [New Haven]
10 OSU - The Ohio State University [Columbus]
11 The University of Notre Dame [Sydney]
12 Department of Astronomy, University of Michigan
13 ICCUB - Institut de Ciencies del Cosmos
14 SSL - Space Sciences Laboratory [Berkeley]
15 University of Portsmouth
16 UBC - University of British Columbia [Canada]
17 EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
18 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
19 Cerro Tololo Inter-American Observatory
20 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
21 APC - Cosmologie
22 IfA - Institute for Astronomy [Edinburgh]
23 Department of Astronomy and Astrophysics [Universty of Toronto]
24 ICE-CSIC - Institut de Ciencies de l'Espai [Barcelona]
25 Carreterra Mexico-Toluca
26 Department of Physics [Durham University]
27 Departamento de FisicaTeorica e IFT-UAM/CSIC
28 ICC - Institute for Computational Cosmology
29 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
30 UNAM - Universidad Nacional Autónoma de México = National Autonomous University of Mexico
31 Department of Applied Physics
32 UCL - University College London [UCL]
33 UW - University of Wyoming
34 CfA - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
35 ASU - Arizona State University [Tempe]
36 Zhejiang University of Technology
37 Institute for Astronomy [Honolulu]
38 UNIMIB - Università degli Studi di Milano-Bicocca = University of Milano-Bicocca
39 Departamento de Fisica Teorica
40 ICG - Institute of Cosmology and Gravitation [Portsmouth]
41 CMU - Carnegie Mellon University [Pittsburgh]
42 GSFC - NASA Goddard Space Flight Center
43 KIAS - Korea Institute for Advanced Study
44 Department of Physics and Astronomy [Irvine]
45 Department of Physics, University of California
46 Institute of Astronomy [Cambridge]
47 OHP - Observatoire de Haute-Provence
48 Center for Cosmology & AstroParticle Physics
49 CALTECH - California Institute of Technology
50 Department of Physics and Astronomy [Pittsburgh]
51 ETH Zürich - Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich]
52 School of Physics and Astronomy [Nottingham]
53 Department of Physics [Durham]
54 University of Waterloo [Waterloo]
55 UZH - Universität Zürich [Zürich] = University of Zurich
56 Department of Astronomy and Space Science [Sejong University]
57 UAB - Universitat Autònoma de Barcelona = Autonomous University of Barcelona = Universidad Autónoma de Barcelona
58 Department of Physics [Oxford]
59 ASIPP - Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences
60 Department of Physics [Ann Arbor]
61 University of St Andrews [Scotland]
62 USTC - University of Science and Technology of China [Hefei]
63 Department of Computer Science and Engineering [Minneapolis]
64 KIT - Karlsruhe Institute of Technology = Karlsruher Institut für Technologie
65 National University of Defense Technology [China]
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Résumé
DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) is a Stage IV ground-based dark energy experiment that will study baryon acoustic oscillations (BAO) and the growth of structure through redshift-space distortions with a wide-area galaxy and quasar redshift survey. To trace the underlying dark matter distribution, spectroscopic targets will be selected in four classes from imaging data. We will measure luminous red galaxies up to $z=1.0$. To probe the Universe out to even higher redshift, DESI will target bright [O II] emission line galaxies up to $z=1.7$. Quasars will be targeted both as direct tracers of the underlying dark matter distribution and, at higher redshifts ($ 2.1 < z < 3.5$), for the Ly-$\alpha$ forest absorption features in their spectra, which will be used to trace the distribution of neutral hydrogen. When moonlight prevents efficient observations of the faint targets of the baseline survey, DESI will conduct a magnitude-limited Bright Galaxy Survey comprising approximately 10 million galaxies with a median $z\approx 0.2$. In total, more than 30 million galaxy and quasar redshifts will be obtained to measure the BAO feature and determine the matter power spectrum, including redshift space distortions.