1. Euclid preparation:XXVI. the Euclid Morphology Challenge: Towards structural parameters for billions of galaxies
- Author
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Euclid Collaboration, Bretonnière, H., Kuchner, U., Huertas-Company, M., Merlin, E., Castellano, M., Tuccillo, D., Buitrago, F., Conselice, C. J., Boucaud, A., Häußler, B., Kümmel, M., Hartley, W. G., Ayllon, A. Alvarez, Bertin, E., Ferrari, F., Ferreira, L., Gavazzi, R., Hernández-Lang, D., Lucatelli, G., Robotham, A. S. G., Schefer, M., Wang, L., Cabanac, R., Sánchez, H. Domínguez, Duc, P. -A., Fotopoulou, S., Kruk, S., La Marca, A., Margalef-Bentabol, B., Marleau, F. R., Tortora, C., Aghanim, N., Amara, A., Auricchio, N., Azzollini, R., Baldi, M., Bender, R., Bodendorf, C., Branchini, E., Brescia, M., Brinchmann, J., Camera, S., Capobianco, V., Carbone, C., Carretero, J., Castander, F. J., Cavuoti, S., Cimatti, A., Cledassou, R., Congedo, G., Conversi, L., Copin, Y., Corcione, L., Courbin, F., Cropper, M., Da Silva, A., Degaudenzi, H., Dinis, J., Dubath, F., Duncan, C. A. J., Dupac, X., Dusini, S., Farrens, S., Ferriol, S., Frailis, M., Franceschi, E., Fumana, M., Galeotta, S., Garilli, B., Gillis, B., Giocoli, C., Grazian, A., Grupp, F., Haugan, S. V. H., Hoekstra, H., Holmes, W., Hormuth, F., Hornstrup, A., Hudelot, P., Jahnke, K., Kermiche, S., Kiessling, A., Kohley, R., Kunz, M., Kurki-Suonio, H., Ligori, S., Lilje, P. B., Lloro, I., Mansutti, O., Marggraf, O., Markovic, K., Marulli, F., Massey, R., McCracken, H. J., Medinaceli, E., Melchior, M., Meneghetti, M., Meylan, G., Moresco, M., Moscardini, L., Munari, E., Niemi, S. M., Padilla, C., Paltani, S., Pasian, F., Pedersen, K., Percival, W., Pettorino, V., Polenta, G., Poncet, M., Pozzetti, L., Raison, F., Rebolo, R., Renzi, A., Rhodes, J., Riccio, G., Romelli, E., Rosset, C., Rossetti, E., Saglia, R., Sapone, D., Sartoris, B., Schneider, P., Secroun, A., Seidel, G., Sirignano, C., Sirri, G., Skottfelt, J., Starck, J. -L., Tallada-Crespí, P., Taylor, A. N., Tereno, I., Toledo-Moreo, R., Tutusaus, I., Valentijn, E. A., Valenziano, L., Vassallo, T., Wang, Y., Weller, J., Zamorani, G., Zoubian, J., Andreon, S., Bardelli, S., Colodro-Conde, C., Di Ferdinando, D., Graciá-Carpio, J., Lindholm, V., Mauri, N., Mei, S., Scottez, V., Zucca, E., Baccigalupi, C., Ballardini, M., Bernardeau, F., Biviano, A., Borgani, S., Borlaff, A. S., Burigana, C., Cappi, A., Carvalho, C. S., Casas, S., Castignani, G., Cooray, A. R., Coupon, J., Courtois, H. M., Davini, S., De Lucia, G., Desprez, G., Escartin, J. A., Escoffier, S., Fabricius, M., Farina, M., Fontana, A., Ganga, K., Garcia-Bellido, J., George, K., Gozaliasl, G., Hildebrandt, H., Hook, I., Ilbert, O., Ilić, S., Joachimi, B., Kansal, V., Keihanen, E., Kirkpatrick, C. C., Loureiro, A., Macias-Perez, J., Magliocchetti, M., Maoli, R., Marcin, S., Martinelli, M., Martinet, N., Maturi, M., Monaco, P., Morgante, G., Nadathur, S., Nucita, A. A., Patrizii, L., Popa, V., Porciani, C., Potter, D., Pourtsidou, A., Pöntinen, M., Reimberg, P., Sánchez, A. G., Sakr, Z., Schirmer, M., Sefusatti, E., Sereno, M., Stadel, J., Teyssier, R., Valiviita, J., van Mierlo, S. E., Veropalumbo, A., Viel, M., Weaver, J. R., Scott, D., Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), 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), Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères = Laboratory for Studies of Radiation and Matter in Astrophysics and Atmospheres (LERMA), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY), 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), 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), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), 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), Observatoire astronomique de Strasbourg (ObAS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), 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), 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), 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 de Physique Théorique - UMR CNRS 3681 (IPHT), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), and Euclid
- Subjects
Galaxies: fundamental parameters ,Cosmology: observations ,Galaxies: evolution ,FOS: Physical sciences ,Astronomy and Astrophysics ,evolution [Galaxies] ,Astrophysics - Astrophysics of Galaxies ,Methods: data analysis ,Space and Planetary Science ,Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA) ,fundamental parameters [Galaxies] ,[PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det] ,Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics ,[PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph] ,observations [Cosmology] ,data analysis [Methods] ,Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM) - Abstract
The various Euclid imaging surveys will become a reference for studies of galaxy morphology by delivering imaging over an unprecedented area of 15 000 square degrees with high spatial resolution. In order to understand the capabilities of measuring morphologies from Euclid-detected galaxies and to help implement measurements in the pipeline, we have conducted the Euclid Morphology Challenge, which we present in two papers. While the companion paper by Merlin et al. focuses on the analysis of photometry, this paper assesses the accuracy of the parametric galaxy morphology measurements in imaging predicted from within the Euclid Wide Survey. We evaluate the performance of five state-of-the-art surface-brightness-fitting codes DeepLeGATo, Galapagos-2, Morfometryka, Profit and SourceXtractor++ on a sample of about 1.5 million simulated galaxies resembling reduced observations with the Euclid VIS and NIR instruments. The simulations include analytic S\'ersic profiles with one and two components, as well as more realistic galaxies generated with neural networks. We find that, despite some code-specific differences, all methods tend to achieve reliable structural measurements (10% scatter on ideal S\'ersic simulations) down to an apparent magnitude of about 23 in one component and 21 in two components, which correspond to a signal-to-noise ratio of approximately 1 and 5 respectively. We also show that when tested on non-analytic profiles, the results are typically degraded by a factor of 3, driven by systematics. We conclude that the Euclid official Data Releases will deliver robust structural parameters for at least 400 million galaxies in the Euclid Wide Survey by the end of the mission. We find that a key factor for explaining the different behaviour of the codes at the faint end is the set of adopted priors for the various structural parameters., Comment: Accepted by A&A. 30 pages, 23+6 figures, Euclid pre-launch key paper. Companion paper: Euclid Collaboration XXV: Merlin et al. 2022 Minor corrections after journal review
- Published
- 2023
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