[abridged] We present a detailed comparison of fundamental dark matter halo properties retrieved by a substantial number of different halo finders. These codes span a wide range of techniques including friends-of-friends (FOF), spherical-overdensity (SO) and phase-space based algorithms. We further introduce a robust (and publicly available) suite of test scenarios that allows halo finder developers to compare the performance of their codes against those presented here. This set includes mock haloes containing various levels and distributions of substructure at a range of resolutions as well as a cosmological simulation of the large-scale structure of the universe. All the halo finding codes tested could successfully recover the spatial location of our mock haloes. They further returned lists of particles (potentially) belonging to the object that led to coinciding values for the maximum of the circular velocity profile and the radius where it is reached. All the finders based in configuration space struggled to recover substructure that was located close to the centre of the host halo and the radial dependence of the mass recovered varies from finder to finder. Those finders based in phase space could resolve central substructure although they found difficulties in accurately recovering its properties. Via a resolution study we found that most of the finders could not reliably recover substructure containing fewer than 30-40 particles. However, also here the phase space finders excelled by resolving substructure down to 10-20 particles. By comparing the halo finders using a high resolution cosmological volume we found that they agree remarkably well on fundamental properties of astrophysical significance (e.g. mass, position, velocity, and peak of the rotation curve).

The cosmic web is one of the most striking features of the distribution of galaxies and dark matter on the largest scales in the Universe. It is composed of dense regions packed full of galaxies, long filamentary bridges, flattened sheets and vast low-density voids. The study of the cosmic web has focused primarily on the identification of such features, and on understanding the environmental effects on galaxy formation and halo assembly. As such, a variety of different methods have been devised to classify the cosmic web – depending on the data at hand, be it numerical simulations, large sky surveys or other. In this paper, we bring 12 of these methods together and apply them to the same data set in order to understand how they compare. In general, these cosmic-web classifiers have been designed with different cosmological goals in mind, and to study different questions. Therefore, one would not a priori expect agreement between different techniques; however, many of these methods do converge on the identification of specific features. In this paper, we study the agreements and disparities of the different methods. For example, each method finds that knots inhabit higher density regions than filaments, etc. and that voids have the lowest densities. For a given web environment, we find a substantial overlap in the density range assigned by each web classification scheme. We also compare classifications on a halo-by-halo basis; for example, we find that 9 of 12 methods classify around a third of group-mass haloes (i.e. Mhalo ∼ 1013.5 h−1 M⊙) as being in filaments. Lastly, so that any future cosmic-web classification scheme can be compared to the 12 methods used here, we have made all the data used in this paper public.

We have learnt in the last decades that the majority of galaxies belong to high density regions interconnected in a sponge-like fashion. This large-scale structure is characterised by clusters, filaments, and walls, where most galaxies concentrate, but also under-dense regions called voids. The void regions and the galaxies within represent an ideal place for the study of galaxy formation and evolution, as they are largely unaffected by the complex physical processes that transform galaxies in high-density environments. The void galaxies may hold the key to answer current challenges to the Lambda CDM paradigm as well. The CAVITY survey is a Legacy project approved by the Calar Alto Observatory to obtain spatially resolved spectroscopic information of $ void galaxies in the Local Universe (0.005 < z < 0.050), covering -17.0 to -21.5 in $ r$ band absolute magnitude. It officially started in January 2021 and has been awarded 110 useful dark observing nights at the 3.5 m telescope using the PMAS spectrograph. Complementary follow-up projects, including deep optical imaging, integrated as well as resolved CO data, and integrated HI spectra, have joined the PMAS observations and naturally complete the scientific aim of characterising galaxies in cosmic voids. The extension data has been named CAVITY+. The data will be available to the whole community in different data releases, the first of which is planned for July 2024, and it will provide the community with PMAS datacubes for around 100 void galaxies through a user friendly and well documented database platform. Here, we present the survey, sample selection, data reduction, quality control schemes, science goals, and some examples of the scientific power of the CAVITY and CAVITY+ data.

The millimeter continuum emission from galaxies provides important information about cold dust, its distribution, its heating, and its role in the interstellar medium (ISM). This emission also carries an unknown portion of the free-free and synchrotron radiation. The IRAM 30\,m Guaranteed Time Large Project, Interpreting Millimeter Emission of Galaxies with IRAM and NIKA2 (IMEGIN) provides a unique opportunity to study the origin of the millimeter emission at angular resolutions of $<18 in a sample of nearby galaxies. As a pilot study, we present millimeter observations of two IMEGIN galaxies, NGC 2146 (starburst) and NGC 2976 (peculiar dwarf) at 1.15\,mm and 2\,mm. Combined with the data taken with the Spitzer Herschel Planck WSRT, and the 100\,m Effelsberg telescopes, we modeled the infrared-to-radio Spectral Energy Distribution (SED) of these galaxies, both globally and at resolved scales, using a Bayesian approach to 1) dissect different components of the millimeter emission, 2) investigate the physical properties of dust, and 3) explore the correlations between millimeter emission, gas, and star formation rate (SFR). We find that cold dust is responsible for most of the 1.15\,mm emission in both galaxies and at 2\,mm in NGC 2976. The free-free emission emits more importantly in NGC 2146 at 2\,mm. The cold dust emissivity index is flatter in the dwarf galaxy ($ compared to the starburst galaxy ($ Mapping the dust-to-gas ratio, we find that it changes between 0.004 and 0.01 with a mean of $0.006 in the dwarf galaxy. In addition, there is no global balance between the formation and dissociation of H$_2$ in this galaxy. We find tight correlations between the millimeter emission and both the SFR and molecular gas mass in both galaxies.