1. Euclid preparation: I. The Euclid Wide Survey
- Author
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Scaramella, R., Amiaux, J., Mellier, Y., Burigana, C., Carvalho, C.S., Cuillandre, J.-C., Da Silva, A., Derosa, A., Dinis, J., Maiorano, E., Maris, M., Tereno, I., Laureijs, R., Boenke, T., Buenadicha, G., Dupac, X., Gaspar Venancio, L.M., Gómez-Álvarez, P., Hoar, J., Lorenzo Alvarez, J., Racca, G.D., Saavedra-Criado, G., Schwartz, J., Vavrek, R., Schirmer, M., Aussel, H., Azzollini, R., Cardone, V.F., Cropper, M., Ealet, A., Garilli, B., Gillard, W., Granett, B.R., Guzzo, L., Hoekstra, H., Jahnke, K., Kitching, T., Maciaszek, T., Meneghetti, M., Miller, L., Nakajima, R., Niemi, S.M., Pasian, F., Percival, W.J., Pottinger, S., Sauvage, M., Scodeggio, M., Wachter, S., Zacchei, A., Aghanim, N., Amara, A., Auphan, T., Auricchio, N., Awan, S., Balestra, A., Bender, R., Bodendorf, C., Bonino, D., Branchini, E., Brau-Nogue, S., Brescia, M., Candini, G.P., Capobianco, V., Carbone, C., Carlberg, R.G., Carretero, J., Casas, R., Castander, F.J., Castellano, M., Cavuoti, S., Cimatti, A., Cledassou, R., Congedo, G., Conselice, C.J., Conversi, L., Copin, Y., Corcione, L., Costille, A., Courbin, F., Degaudenzi, H., Douspis, M., Dubath, F., Duncan, C.A.J., Dusini, S., Farrens, S., Ferriol, S., Fosalba, P., Fourmanoit, N., Frailis, M., Franceschi, E., Franzetti, P., Fumana, M., Gillis, B., Giocoli, C., Grazian, A., Grupp, F., Haugan, S.V.H., Holmes, W., Hormuth, F., Hudelot, P., Kermiche, S., Kiessling, A., Kilbinger, M., Kohley, R., Kubik, B., Kümmel, M., Kunz, M., Kurki-Suonio, H., Lahav, O., Ligori, S., Lilje, P.B., Lloro, I., Mansutti, O., Marggraf, O., Markovic, K., Marulli, F., Massey, R., Maurogordato, S., Melchior, M., Merlin, E., Meylan, G., Mohr, J.J., Moresco, M., Morin, B., Moscardini, L., Munari, E., Nichol, R.C., Padilla, C., Paltani, S., Peacock, J., Pedersen, K., Pettorino, V., Pires, S., Poncet, M., Popa, L., Pozzetti, L., Raison, F., Rebolo, R., Rhodes, J., Rix, H.-W., Roncarelli, M., Rossetti, E., Saglia, R., Schneider, P., Schrabback, T., Secroun, A., Seidel, G., Serrano, S., Sirignano, C., Sirri, G., Skottfelt, J., Stanco, L., Starck, J.L., Tallada-Crespí, P., Tavagnacco, D., Taylor, A.N., Teplitz, H.I., Toledo-Moreo, R., Torradeflot, F., Trifoglio, M., Valentijn, E.A., Valenziano, L., Verdoes Kleijn, G.A., Wang, Y., Welikala, N., Weller, J., Wetzstein, M., Zamorani, G., Zoubian, J., Andreon, S., Baldi, M., Bardelli, S., Boucaud, A., Camera, S., Di Ferdinando, D., Fabbian, G., Farinelli, R., Galeotta, S., Graciá-Carpio, J., Maino, D., Medinaceli, E., Mei, S., Neissner, C., Polenta, G., Renzi, A., Romelli, E., Rosset, C., Sureau, F., Tenti, M., Vassallo, T., Zucca, E., Baccigalupi, C., Balaguera-Antolínez, A., Battaglia, P., Biviano, A., Borgani, S., Bozzo, E., Cabanac, R., Cappi, A., Casas, S., Castignani, G., Colodro-Conde, C., Coupon, J., Courtois, H.M., Cuby, J., de la Torre, S., Desai, S., Dole, H., Fabricius, M., Farina, M., Ferreira, P.G., Finelli, F., Flose-Reimberg, P., Fotopoulou, S., Ganga, K., Gozaliasl, G., Hook, I.M., Keihanen, E., Kirkpatrick, C.C., Liebing, P., Lindholm, V., Mainetti, G., Martinelli, M., Martinet, N., Maturi, M., McCracken, H.J., Metcalf, R.B., Morgante, G., Nightingale, J., Nucita, A., Patrizii, L., Potter, D., Riccio, G., Sánchez, A.G., Sapone, D., Schewtschenko, J.A., Schultheis, M., Scottez, V., Teyssier, R., Tutusaus, I., Valiviita, J., Viel, M., Vriend, W., Whittaker, L., Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica cosmica - Bologna (IASF-Bo), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Université de Lisbonne, Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Space Astronomy Centre (ESAC), Agence Spatiale Européenne = European Space Agency (ESA), Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon (IP2I Lyon), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Centre de Calcul de l'IN2P3 (CC-IN2P3), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AUTRES, Département d'Astrophysique (ex SAP) (DAP), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra [Ferrara], Università degli Studi di Ferrara (UniFE), University of California [Merced], University of California, Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Scaramella, R., Amiaux, J., Mellier, Y., Burigana, C., Carvalho, C. S., Cuillandre, J. -C., Da Silva, A., Derosa, A., Dinis, J., Maiorano, E., Maris, M., Tereno, I., Laureijs, R., Boenke, T., Buenadicha, G., Dupac, X., Gaspar Venancio, L. M., G??mez-??lvarez, P., Hoar, J., Lorenzo Alvarez, J., Racca, G. D., Saavedra-Criado, G., Schwartz, J., Vavrek, R., Schirmer, M., Aussel, H., Azzollini, R., Cardone, V. F., Cropper, M., Ealet, A., Garilli, B., Gillard, W., Granett, B. R., Guzzo, L., Hoekstra, H., Jahnke, K., Kitching, T., Maciaszek, T., Meneghetti, M., Miller, L., Nakajima, R., Niemi, S. M., Pasian, F., Percival, W. J., Pottinger, S., Sauvage, M., Scodeggio, M., Wachter, S., Zacchei, A., Aghanim, N., Amara, A., Auphan, T., Auricchio, N., Awan, S., Balestra, A., Bender, R., Bodendorf, C., Bonino, D., Branchini, E., Brau-Nogue, S., Brescia, M., Candini, G. P., Capobianco, V., Carbone, C., Carlberg, R. G., Carretero, J., Casas, R., Castander, F. J., Castellano, M., Cavuoti, S., Cimatti, A., Cledassou, R., Congedo, G., Conselice, C. J., Conversi, L., Copin, Y., Corcione, L., Costille, A., Courbin, F., Degaudenzi, H., Douspis, M., Dubath, F., Duncan, C. A. J., Dusini, S., Farrens, S., Ferriol, S., Fosalba, P., Fourmanoit, N., Frailis, M., Franceschi, E., Franzetti, P., Fumana, M., Gillis, B., Giocoli, C., Grazian, A., Grupp, F., Haugan, S. V. H., Holmes, W., Hormuth, F., Hudelot, P., Kermiche, S., Kiessling, A., Kilbinger, M., Kohley, R., Kubik, B., K??mmel, M., Kunz, M., Kurki-Suonio, H., Lahav, O., Ligori, S., Lilje, P. B., Lloro, I., Mansutti, O., Marggraf, O., Markovic, K., Marulli, F., Massey, R., Maurogordato, S., Melchior, M., Merlin, E., Meylan, G., Mohr, J. J., Moresco, M., Morin, B., Moscardini, L., Munari, E., Nichol, R. C., Padilla, C., Paltani, S., Peacock, J., Pedersen, K., Pettorino, V., Pires, S., Poncet, M., Popa, L., Pozzetti, L., Raison, F., Rebolo, R., Rhodes, J., Rix, H. -W., Roncarelli, M., Rossetti, E., Saglia, R., Schneider, P., Schrabback, T., Secroun, A., Seidel, G., Serrano, S., Sirignano, C., Sirri, G., Skottfelt, J., Stanco, L., Starck, J. L., Tallada-Cresp??, P., Tavagnacco, D., Taylor, A. N., Teplitz, H. I., Toledo-Moreo, R., Torradeflot, F., Trifoglio, M., Valentijn, E. A., Valenziano, L., Verdoes Kleijn, G. A., Wang, Y., Welikala, N., Weller, J., Wetzstein, M., Zamorani, G., Zoubian, J., Andreon, S., Baldi, M., Bardelli, S., Boucaud, A., Camera, S., Di Ferdinando, D., Fabbian, G., Farinelli, R., Galeotta, S., Graci??-Carpio, J., Maino, D., Medinaceli, E., Mei, S., Neissner, C., Polenta, G., Renzi, A., Romelli, E., Rosset, C., Sureau, F., Tenti, M., Vassallo, T., Zucca, E., Baccigalupi, C., Balaguera-Antol??nez, A., Battaglia, P., Biviano, A., Borgani, S., Bozzo, E., Cabanac, R., Cappi, A., Casas, S., Castignani, G., Colodro-Conde, C., Coupon, J., Courtois, H. M., Cuby, J., de la Torre, S., Desai, S., Dole, H., Fabricius, M., Farina, M., Ferreira, P. G., Finelli, F., Flose-Reimberg, P., Fotopoulou, S., Ganga, K., Gozaliasl, G., Hook, I. M., Keihanen, E., Kirkpatrick, C. C., Liebing, P., Lindholm, V., Mainetti, G., Martinelli, M., Martinet, N., Maturi, M., Mccracken, H. J., Metcalf, R. B., Morgante, G., Nightingale, J., Nucita, A., Patrizii, L., Potter, D., Riccio, G., S??nchez, A. G., Sapone, D., Schewtschenko, J. A., Schultheis, M., Scottez, V., Teyssier, R., Tutusaus, I., Valiviita, J., Viel, M., Vriend, W., Whittaker, L., Department of Physics, Research Program in Systems Oncology, Helsinki Institute of Physics, Gomez-Alvarez, P., Kummel, M., Tallada-Crespi, P., Gracia-Carpio, J., Balaguera-Antolinez, A., De La Torre, S., and Sanchez, A. G.
- Subjects
Space vehicle ,[PHYS.ASTR.IM]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Instrumentation and Methods for Astrophysic [astro-ph.IM] ,Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO) ,space vehicle ,space vehicles ,surveys ,methods ,numerical ,dark energy ,dark matter ,brightness ,FOS: Physical sciences ,Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics ,Surveys ,power spectrum ,space mission ,[PHYS.ASTR.CO]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO] ,numerical , dark energy, dark matter [space vehicles, surveys, methods] ,Dark energy ,magnitudes ,Dark matter ,survey ,sky ,Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM) ,numerical [Methods] ,model ,Methods: numerical ,[SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph] ,Space vehicles ,Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics ,Astronomy and Astrophysics ,115 Astronomy, Space science ,universe ,Space and Planetary Science ,[SDU]Sciences of the Universe [physics] ,lsst ,astro-ph.CO ,method ,Surveys, Methods: numerical ,Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics ,astro-ph.IM ,Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics - Abstract
Euclid is an ESA mission designed to constrain the properties of dark energy and gravity via weak gravitational lensing and galaxy clustering. It will carry out a wide area imaging and spectroscopy survey (EWS) in visible and near-infrared, covering roughly 15,000 square degrees of extragalactic sky on six years. The wide-field telescope and instruments are optimized for pristine PSF and reduced straylight, producing very crisp images. This paper presents the building of the Euclid reference survey: the sequence of pointings of EWS, Deep fields, Auxiliary fields for calibrations, and spacecraft movements followed by Euclid as it operates in a step-and-stare mode from its orbit around the Lagrange point L2. Each EWS pointing has four dithered frames; we simulate the dither pattern at pixel level to analyse the effective coverage. We use up-to-date models for the sky background to define the Euclid region-of-interest (RoI). The building of the reference survey is highly constrained from calibration cadences, spacecraft constraints and background levels; synergies with ground-based coverage are also considered. Via purposely-built software optimized to prioritize best sky areas, produce a compact coverage, and ensure thermal stability, we generate a schedule for the Auxiliary and Deep fields observations and schedule the RoI with EWS transit observations. The resulting reference survey RSD_2021A fulfills all constraints and is a good proxy for the final solution. Its wide survey covers 14,500 square degrees. The limiting AB magnitudes ($5\sigma$ point-like source) achieved in its footprint are estimated to be 26.2 (visible) and 24.5 (near-infrared); for spectroscopy, the H$_\alpha$ line flux limit is $2\times 10^{-16}$ erg cm$^{-2}$ s$^{-1}$ at 1600 nm; and for diffuse emission the surface brightness limits are 29.8 (visible) and 28.4 (near-infrared) mag arcsec$^{-2}$., Comment: 43 pages, 51 figures, submitted to A&A
- Published
- 2021
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