Euclid: Quick Data Release (Q1) -- LensMC shear measurement catalogue for cluster lensing science
Cet article présente le premier catalogue de mesures de cisaillement LensMC issu de la Quick Release 1 d'Euclid, validant sa qualité par des analyses statistiques et des vérifications croisées pour démontrer la capacité à contraindre les profils de lentille des amas massifs jusqu'à un décalage vers le rouge z≈2 avec des erreurs systématiques contrôlées.
Auteurs originaux : G. Congedo (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), M. Sereno (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), H. Miyatake (Kobayashi-Maskawa Institute for the Origin of Particles and the Universe, Nagoya University, Chikusa-ku, Nagoya, 464-8602, Japan, Institute for Advanced Research, Nagoya University, Chikusa-ku, Nagoya, 464-8601, Japan, Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe), S. Guerrini (Université Paris Cité, Université Paris-Saclay, CEA, CNRS, AIM, F-91191, Gif-sur-Yvette, France), M. Kilbinger (Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191, Gif-sur-Yvette, France), M. Radovich (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy), H. Jansen (Universität Innsbruck, Institut für Astro- und Teilchenphysik, Technikerstr. 25/8, 6020 Innsbruck, Austria), F. Kleinebreil (Universität Innsbruck, Institut für Astro- und Teilchenphysik, Technikerstr. 25/8, 6020 Innsbruck, Austria), T. Schrabback (Universität Innsbruck, Institut für Astro- und Teilchenphysik, Technikerstr. 25/8, 6020 Innsbruck, Austria), A. N. Taylor (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), B. Altieri (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), L. Amendola (Institut für Theoretische Physik, University of Heidelberg, Philosophenweg 16, 69120 Heidelberg, Germany, New York University Abu Dhabi, PO Box 129188, Abu Dhabi, UAE, and Center for Astrophysics and Space Science), S. Andreon (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), N. Auricchio (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), C. Baccigalupi (IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, SISSA, International School for Advanced Studies, Via Bonomea 265, 34136 Trieste TS, Italy), M. Baldi (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna, Via Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), S. Bardelli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), P. Battaglia (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), A. Biviano (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), R. P. Blake (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), E. Branchini (Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), M. Brescia (Department of Physics "E. Pancini", University Federico II, Via Cinthia 6, 80126, Napoli, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy), S. Camera (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via P. Giuria 1, 10125 Torino, Italy, INFN-Sezione di Torino, Via P. Giuria 1, 10125 Torino, Italy, INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio 20, 10025 Pino Torinese), V. Capobianco (INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio 20, 10025 Pino Torinese), C. Carbone (INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), V. F. Cardone (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy, INFN-Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro, 2 - c/o Dipartimento di Fisica, Edificio G. Marconi, 00185 Roma, Italy), J. Carretero (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), M. Castellano (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), G. Castignani (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), S. Cavuoti (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy, INFN section of Naples, Via Cinthia 6, 80126, Napoli, Italy), A. Cimatti (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), C. Colodro-Conde (Instituto de Astrofísica de Canarias, E-38205 La Laguna, Tenerife, Spain), L. Conversi (European Space Agency/ESRIN, Largo Galileo Galilei 1, 00044 Frascati, Roma, Italy, ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), Y. Copin (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), F. Courbin (Institut de Ciències del Cosmos, Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats, Institut de Ciencies de l'Espai), H. M. Courtois (UCB Lyon 1, CNRS/IN2P3, IUF, IP2I Lyon, 4 rue Enrico Fermi, 69622 Villeurbanne, France), M. Cropper (Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK), H. Degaudenzi (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), G. De Lucia (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), C. Dolding (Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK), H. Dole (Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d'astrophysique spatiale, 91405, Orsay, France), F. Dubath (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), X. Dupac (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), M. Farina (INAF-Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, via del Fosso del Cavaliere, 100, 00100 Roma, Italy), R. Farinelli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), S. Ferriol (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), F. Finelli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Bologna, Via Irnerio 46, 40126 Bologna, Italy), P. Fosalba (Institut d'Estudis Espacials de Catalunya, Institute of Space Sciences), S. Fotopoulou (School of Physics, HH Wills Physics Laboratory, University of Bristol, Tyndall Avenue, Bristol, BS8 1TL, UK), M. Frailis (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), M. Fumana (INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), L. Gabarra (Department of Physics, Oxford University, Keble Road, Oxford OX1 3RH, UK), S. Galeotta (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), K. George (University Observatory, LMU Faculty of Physics, Scheinerstr.~1, 81679 Munich, Germany), B. Gillis (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), C. Giocoli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), J. Gracia-Carpio (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), A. Grazian (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy), F. Grupp (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany, Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr.~1, 81679 München, Germany), S. Hemmati (Caltech/IPAC, 1200 E. California Blvd., Pasadena, CA 91125, USA), M. S. Holliman (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), W. Holmes (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), I. M. Hook (Department of Physics, Lancaster University, Lancaster, LA1 4YB, UK), F. Hormuth (Felix Hormuth Engineering, Goethestr. 17, 69181 Leimen, Germany), A. Hornstrup (Technical University of Denmark, Elektrovej 327, 2800 Kgs. Lyngby, Denmark, Cosmic Dawn Center), K. Jahnke (Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), M. Jhabvala (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD 20771, USA), S. Kermiche (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), B. Kubik (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), M. Kümmel (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr.~1, 81679 München, Germany), M. Kunz (Université de Genève, Département de Physique Théorique and Centre for Astroparticle Physics, 24 quai Ernest-Ansermet, CH-1211 Genève 4, Switzerland), H. Kurki-Suonio (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), A. M. C. Le Brun (Laboratoire d'etude de l'Univers et des phenomenes eXtremes, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS, 92190 Meudon, France), S. Ligori (INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio 20, 10025 Pino Torinese), P. B. Lilje (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, P.O. Box 1029 Blindern, 0315 Oslo, Norway), V. Lindholm (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), I. Lloro (SKAO, Jodrell Bank, Lower Withington, Macclesfield SK11 9FT, UK), M. Magliocchetti (INAF-Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, via del Fosso del Cavaliere, 100, 00100 Roma, Italy), G. Mainetti (Centre de Calcul de l'IN2P3/CNRS, 21 avenue Pierre de Coubertin 69627 Villeurbanne Cedex, France), O. Mansutti (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), O. Marggraf (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), M. Martinelli (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy, INFN-Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro, 2 - c/o Dipartimento di Fisica, Edificio G. Marconi, 00185 Roma, Italy), N. Martinet (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France), F. Marulli (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), R. J. Massey (Department of Physics, Institute for Computational Cosmology, Durham University, South Road, Durham, DH1 3LE, UK), E. Medinaceli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), M. Meneghetti (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), E. Merlin (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy), G. Meylan (Institute of Physics, Laboratory of Astrophysics, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne), A. Mora (Telespazio UK S.L. for European Space Agency), M. Moresco (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), C. Moretti (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy), L. Moscardini (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), E. Munari (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), R. Nakajima (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), C. Neissner (Institut de Física d'Altes Energies, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), R. C. Nichol (School of Mathematics and Physics, University of Surrey, Guildford, Surrey, GU2 7XH, UK), S. -M. Niemi (European Space Agency/ESTEC, Keplerlaan 1, 2201 AZ Noordwijk, The Netherlands), C. Padilla (Institut de Física d'Altes Energies), S. Paltani (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), F. Pasian (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), W. J. Percival (Waterloo Centre for Astrophysics, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Canada, Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Canada, Perimeter Institute for Theoretical Physics, Waterloo, Ontario N2L 2Y5, Canada), V. Pettorino (European Space Agency/ESTEC, Keplerlaan 1, 2201 AZ Noordwijk, The Netherlands), A. Pezzotta (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), S. Pires (Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191, Gif-sur-Yvette, France), G. Polenta (Space Science Data Center, Italian Space Agency, via del Politecnico snc, 00133 Roma, Italy), M. Poncet (Centre National d'Etudes Spatiales -- Centre spatial de Toulouse, 18 avenue Edouard Belin, 31401 Toulouse Cedex 9, France), L. A. Popa (Institute of Space Science, Str. Atomistilor, nr. 409 Măgurele, Ilfov, 077125, Romania), F. Raison (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), A. Renzi (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), J. Rhodes (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), G. Riccio (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy), E. Romelli (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), M. Roncarelli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), C. Rosset (Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie, 75013 Paris, France), B. Rusholme (Caltech/IPAC, 1200 E. California Blvd., Pasadena, CA 91125, USA), R. Saglia (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr.~1, 81679 München, Germany, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), Z. Sakr (Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Campus de Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain, Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université St Joseph, Faculty of Sciences, Beirut, Lebanon), A. G. Sánchez (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), D. Sapone (Departamento de Física, FCFM, Universidad de Chile, Blanco Encalada 2008, Santiago, Chile), M. Schirmer (Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), P. Schneider (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), A. Secroun (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), E. Sihvola (Department of Physics and Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), C. Sirignano (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), G. Sirri (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), L. Stanco (INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), P. Tallada-Crespí (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), I. Tereno (Departamento de Física, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Edifício C8, Campo Grande, PT1749-016 Lisboa, Portugal, Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-018 Lisboa, Portugal), S. Toft (Cosmic Dawn Center, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Jagtvej 128, 2200 Copenhagen, Denmark), R. Toledo-Moreo (Universidad Politécnica de Cartagena, Departamento de Electrónica y Tecnología de Computadoras, Plaza del Hospital 1, 30202 Cartagena, Spain, European University of Technology EUt+, European Union), F. Torradeflot (Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), I. Tutusaus (Institute of Space Sciences, Institut d'Estudis Espacials de Catalunya, Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), E. A. Valentijn (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, PO Box 800, 9700 AV Groningen, The Netherlands), J. Valiviita (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), T. Vassallo (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, University Observatory, LMU Faculty of Physics, Scheinerstr.~1, 81679 Munich, Germany), Y. Wang (Caltech/IPAC, 1200 E. California Blvd., Pasadena, CA 91125, USA), J. Weller (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr.~1, 81679 München, Germany, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), A. Zacchei (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), G. Zamorani (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), F. M. Zerbi (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), E. Zucca (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), T. Castro (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, Via Magnanelli 2, Bologna, Italy)
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La vue d'ensemble : Un « essai routier » pour un gigantesque appareil photo spatial
Imaginez le télescope Euclid de l'Agence spatiale européenne comme un tout nouvel appareil photo ultra-haute définition lancé dans l'espace. Sa mission principale est de prendre une photo panoramique massive de l'univers pour comprendre comment il s'étend et de quoi il est composé. Avant que l'appareil ne prenne sa grande « photo de famille » finale (appelée Data Release 1 ou Publication de données 1) plus tard cette année, l'équipe devait prendre quelques « clichés de test » pour s'assurer que l'appareil photo et le logiciel qui traite les images fonctionnent correctement.
Ce document est le bulletin de notes de ces clichés de test. Plus précisément, l'équipe a examiné une petite portion du ciel (environ 63 degrés carrés, ce qui représente environ la taille de 300 pleins lunes) pour voir si elle pouvait mesurer avec précision le lentillage gravitationnel.
Qu'est-ce que le lentillage gravitationnel ?
Considérez un amas de galaxies (un immense groupe de galaxies) comme une gigantesque loupe invisible posée dans l'espace. Parce qu'il possède énormément de masse, il courbe la lumière provenant des galaxies situées derrière lui. Cela donne l'impression que les galaxies en arrière-plan sont légèrement étirées ou déformées, comme si vous regardiez un poisson à travers un bol en verre incurvé. En mesurant précisément à quel point ces galaxies en arrière-plan sont étirées, les scientifiques peuvent peser l'amas invisible.
Le défi : Mesurer un étirement minuscule
Le problème est que l'étirement est incroyablement infime. C'est comme essayer de mesurer si un élastique a été étiré de la largeur d'un seul cheveu humain, alors que l'élastique est aussi secoué par le vent.
Pour ce faire, l'équipe a utilisé un nouvel outil logiciel appelé LensMC. Considérez LensMC comme un éditeur d'images super intelligent qui sait exactement comment l'objectif de la caméra déforme les images (ce qu'on appelle la « Fonction de Diffusion de Point » ou PSF). Le logiciel doit séparer la déformation causée par la caméra elle-même de la déformation causée par les amas de galaxies.
Ce qu'ils ont fait : L'« essai routier »
- Les données : Ils ont utilisé les images de la « Quick Release 1 » (Q1) de mars 2025. Ce sont de vraies images du télescope Euclid, pas des simulations.
- Le décompte : Ils ont traité des millions de galaxies. Ils ont trouvé environ 26 galaxies par minute carrée de ciel pour les objets brillants, et jusqu'à 75 par minute carrée pour les objets très faibles. C'est comme trouver 75 grains de sable minuscules dans un seul pouce carré de plage.
- Le nettoyage : Tout comme on nettoie une photo avant de l'éditer, ils ont dû supprimer les « pixels défectueux » (poussière sur le capteur), les étoiles (qui ne s'étirent pas) et les taches floues. Ils ont fini avec une liste très propre représentant 84 % des objets originaux.
Les accrocs : Trouver les « bugs »
Même avec un appareil photo parfait, des choses peuvent mal tourner. L'équipe a trouvé deux principaux types d'erreurs :
- Le biais additif (le « décalage ») : Imaginez que votre règle soit légèrement décalée vers la gauche. Chaque mesure que vous prenez est décalée du même montant. L'équipe a constaté que leurs mesures étaient légèrement décalées dans une direction spécifique.
- Le biais multiplicatif (l'« échelle ») : Imaginez que votre règle soit étirée, de sorte que chaque pouce fait en réalité 1,1 pouce.
La solution :
L'équipe a réalisé que le « bug » (le biais additif) n'était pas aléatoire ; il dépendait de la luminosité de la galaxie et de sa taille apparente. C'était comme réaliser que la règle ne se décale que lorsque l'on mesure des objets rouges, mais pas les bleus.
- Ils ont créé une carte de correction. Si une galaxie était brillante et petite, ils appliquaient une correction. Si elle était faible et grande, ils en appliquaient une autre.
- Après avoir appliqué cette correction, le « bug » a disparu et les mesures se sont alignées bien mieux avec ce que la physique prédit.
La preuve : Est-ce que ça a marché ?
Pour prouver l'efficacité de leur nouvelle méthode, ils ont effectué trois « tests de résistance » :
- Le test de l'« espace vide » : Ils ont observé des endroits aléatoires du ciel où il n'y a pas d'amas de galaxies. Si leur logiciel était défaillant, il aurait détecté un étirement fictif à ces endroits. Ce n'est pas le cas. L'étirement était nul, comme prévu.
- Le test de la « vérification croisée » : Ils ont comparé leurs résultats avec les données du Dark Energy Survey (DES), un autre télescope situé au sol. Bien que le télescope au sol ait une vue plus floue (comme regarder à travers une fenêtre embrumée) par rapport à la vue cristalline d'Euclid, les résultats concordaient presque parfaitement. Cela a prouvé que leur logiciel n'inventait pas de fausses données.
- Le test de l'« amas » : Ils ont observé de vrais amas de galaxies (spécifiquement les candidats MaDCoWS2). Ils ont mesuré l'étirement autour de ces amas et ont trouvé un signal clair.
- Le résultat : Ils ont réussi à peser des amas situés jusqu'à 2 milliards d'années-lumière (redshift z≈2) et jusqu'à 20 millions d'années-lumière du centre de l'amas.
- Le bémol : Aux extrémités de la carte (grandes distances du centre de l'amas), en particulier pour les amas proches, ils ont observé un peu de « bruit » ou une erreur résiduelle. Cela est probablement dû au fait que les amas sont si grands qu'ils atteignent le bord de la photo, ou parce que le « brouillard » (PSF) n'a pas été parfaitement éliminé aux extrémités.
L'essentiel à retenir
Ce document est une « preuve de concept ». Il dit :
« Nous avons pris le nouvel appareil photo Euclid, utilisé notre nouveau logiciel LensMC, et avons réussi à mesurer la forme de millions de galaxies. Nous avons trouvé quelques petites erreurs, nous les avons corrigées en fonction de la taille et de la luminosité des galaxies, et nous avons prouvé que nous pouvons désormais peser les amas de galaxies avec une grande précision, même pour les plus lointains. »
Pourquoi est-ce important ?
C'est la première fois que ce logiciel spécifique (LensMC) est utilisé sur une zone aussi vaste de données réelles d'Euclid. Cela confirme que lorsque la « photo de famille » complète (Data Release 1) arrivera en 2026, l'équipe sera prête à cartographier la structure de l'univers avec une précision incroyable, nous aidant à comprendre les forces invisibles (matière noire et énergie noire) qui maintiennent l'ensemble du cosmos.
En bref : Ils ont construit une nouvelle règle, l'ont testée sur une petite parcelle de l'univers, ont trouvé quelques défauts, les ont réparés et ont confirmé que la règle est prête pour la grande tâche qui l'attend.
Résumé Technique : Catalogue de mesure du cisaillement LensMC pour la science du lentillage de amas (Euclid Q1)
Problématique et Contexte
La mission Euclid prépare sa première publication de données (DR1), qui fournira des données étendues de lentillage faible pour contraindre les modèles cosmologiques. Avant cette publication complète, le jeu de données Euclid Quick Release 1 (Q1), comprenant 63 deg² d'images VIS à travers trois champs profonds d'Euclid (EDF-North, EDF-South et EDF-Fornax), est devenu disponible en mars 2025. Bien que les exigences primaires du cisaillement cosmique pour Euclid soient strictes (nécessitant une incertitude de biais multiplicatif σm≈2×10−3 pour le relevé complet), la science du lentillage de amas peut tolérer des erreurs systématiques légèrement plus importantes (de l'ordre de 1 %). Le défi abordé dans cet article est de produire et de valider un catalogue de mesure du cisaillement en utilisant la méthode officielle LensMC sur ce jeu de données Q1. L'objectif est de démontrer la capacité à mesurer les formes de galaxies et les profils de lentillage de amas avec un contrôle suffisant des erreurs systématiques pour étudier les amas de galaxies, y compris ceux dont les masses sont aussi faibles que 1014M⊙, jusqu'à des redshifts z≈2.
Méthodologie
Les auteurs ont appliqué l'algorithme LensMC, la méthode officielle de cisaillement cosmique pour Euclid DR1, aux images empilées (mosaïques) de Q1. Le pipeline de traitement comprenait :
- Entrée de données : Utilisation des images mosaïques officielles EUC_MER, des grilles de PSF, des cartes de drapeaux de pixels, des catalogues de détection et des redshifts photométriques.
- Modélisation de la PSF : Génération d'images de PSF suréchantillonnées à des positions arbitraires via l'interpolation par spline de l'empreinte (stamp) de la grille de PSF, afin d'éviter les biais de sous-échantillonnage.
- Sélection d'objets : Mesure de tous les objets détectés et application de coupes de qualité pour éliminer les sources saturées, les effets de bord, les masques d'étoiles brillantes et les détections parasites. Une coupe spécifique sur le rayon de demi-intensité moyen du flux (rhl>0,07′′) a été appliquée pour séparer les étoiles des galaxies, éliminant ainsi efficacement la population stellaire.
- Caractérisation et correction des biais :
- Biais additif (c) : Une carte des biais additifs a été générée dans les coordonnées du champ de vision (FoV). Bien qu'aucune variabilité spatiale significative n'ait été trouvée (probablement due au faible volume de données et à l'empilement), un décalage global a été détecté (c1≈−2,35×10−3, c2≈1,79×10−3). Une correction empirique a été développée sur la base de la magnitude de la galaxie (IE) et du rayon de demi-intensité (rhl).
- Biais multiplicatif (m) : Les biais multiplicatifs bruts ont été estimés à ≤1%, ce qui est bien en deçà des exigences conservatrices pour le lentillage de amas.
- Validation : La qualité du catalogue a été évaluée par :
- Des fonctions de corrélation à deux points (ξ+ et ξ−).
- Des profils de lentillage empilés de 495 candidats amas MaDCoWS2 (couvrant z≈0,2 à $2$).
- Une validation croisée avec le catalogue de l'année 3 du Dark Energy Survey (DES) en utilisant le chercheur d'amas redMaPPer.
- Des tests nuls utilisant des positions d'amas aléatoires simulées.
Résultats Clés
- Profondeur et densité du catalogue : Le catalogue final atteint une densité numérique de surface de 26 arcmin⁻² pour IE<24,5 et 75 arcmin⁻² pour IE<27 sur la zone de 63 deg².
- Correction de biais : La correction empirique basée sur la magnitude et la taille a réussi à supprimer la puissance de lentillage aux échelles supérieures à 10 minutes d'arc, ramenant les fonctions de corrélation à deux points en accord large avec un modèle ΛCDM nominal. Cependant, un excès de puissance dans ξ− a persisté, attribué à des distributions de redshift non calibrées et à des hypothèses théoriques plutôt qu'à un échec de mesure.
- Profils d'amas :
- Les profils de cisaillement tangentiel empilés des candidats MaDCoWS2 ont montré une cohérence entre les catalogues brut et corrigé jusqu'à un rayon comobile de 20 Mpc. Au-delà de cette échelle, des écarts de près de 5σ sont apparus, probablement dus à des effets systématiques résiduels à bas redshift et à de grands rayons.
- Les profils de cross-cisaillement (cross-shear) sont restés cohérents avec zéro, indiquant l'absence d'erreurs systématiques cohérentes fortes.
- Une coupe sur les objets de grande taille (rhl<2′′) a réduit le profil de cisaillement d'environ 0,5 écart-type, suggérant un léger biais multiplicatif positif provenant de sources larges parasites.
- Validation croisée avec DES : Les comparaisons entre les mesures de cisaillement de LensMC et celles de DES pour des amas redMaPPer appariés montrent un excellent accord. Le biais multiplicatif différentiel a été mesuré comme δm=(−5±8)×10−2 et le biais additif δc=(2±1)×10−4, ce qui est cohérent avec un biais nul.
- Limites systématiques : Les tests nuls sur des pointages aléatoires ont révélé que les mesures sont cohérentes avec un signal nul, sauf pour les lentilles à bas redshift à de grands rayons comobiles (>10 Mpc). Cela suggère des systématiques résiduelles, potentiellement dues à des effets de bord, une couverture azimutale incomplète ou des résidus de PSF, qui sont plus prononcés pour l'étendue angulaire plus grande des amas à bas redshift.
Signification et Revendications
L'article prétend présenter le premier catalogue de mesure du cisaillement produit avec LensMC en anticipation de l'Euclid DR1. Sa principale signification réside dans le fait de démontrer que, malgré le volume modeste du relevé Q1, la combinaison de la résolution et de la profondeur d'image d'Euclid avec la méthodologie LensMC permet la mesure réussie des profils de lentillage d'amas.
Plus précisément, les auteurs affirment pouvoir contraindre les profils de lentillage d'amas avec des masses de 1014M⊙ jusqu'à z≈2, couvrant près de 10 milliards d'années d'histoire évolutive. Ils soulignent que cette analyse valide la capacité de mesurer ces profils jusqu'à des rayons comobiles de 20 Mpc avec un bon contrôle des erreurs systématiques. Bien que les auteurs notent que la correction de biais puisse encore ne pas répondre aux exigences strictes de l'analyse du cisaillement cosmique du futur relevé Euclid Wide Survey, elle est jugée suffisante pour la science du lentillage d'amas. Ce travail sert de preuve de concept critique pour l'imminent DR1, confirmant que la méthodologie peut gérer les complexités des données réelles et fournir des contraintes robustes sur les distributions de masse des amas et leur évolution.
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