Euclid: Quick Data Release (Q1) -- LensMC shear measurement catalogue for cluster lensing science
Questo articolo presenta il primo catalogo di misure di shear LensMC derivato dal Quick Release 1 di Euclid, validandone la qualità attraverso analisi statistiche e controlli incrociati per dimostrare la capacità di vincolare i profili di lensing di ammassi massicci fino a redshift z≈2 con errori sistematici controllati.
Autori originali: 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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Il Quadro Generale: Un "Test Drive" per una Gigantesca Fotocamera Spaziale
Immaginate il telescopio Euclid dell'Agenzia Spaziale Europea come una nuovissima fotocamera ultra-alta definizione lanciata nello spazio. Il suo compito principale è scattare una massiccia foto panoramica dell'universo per capire come si sta espandendo e di cosa è fatto. Prima che la fotocamera scatti la sua "foto di famiglia" definitiva e massiccia (chiamata Data Release 1) verso la fine di quest'anno, il team aveva bisogno di fare alcuni "scatti di prova" per assicurarsi che la fotocamera e il software che elabora le immagini funzionino correttamente.
Questo articolo è il pagella di quegli scatti di prova. Nello specifico, il team ha esaminato una piccola porzione di cielo (circa 63 gradi quadrati, ovvero circa le dimensioni di 300 lune piene) per vedere se riuscivano a misurare accuratamente l'effetto di lente gravitazionale.
Cos'è l'Effetto di Lente Gravitazionale?
Pensate a un ammasso di galassie (un enorme gruppo di galassie) come a una gigantesca lente d'ingrandimento invisibile situata nello spazio. Poiché possiede una massa enorme, essa piega la luce proveniente dalle galassie che si trovano dietro di essa. Questo fa apparire le galassie sullo sfondo leggermente allungate o distorte, come guardare un pesce attraverso una ciotola di vetro curva. Misurando esattamente quanto siano allungate quelle galassie sullo sfondo, gli scienziati possono pesare l'ammasso invisibile.
La Sfida: Misurare un Allungamento Minuscolo
Il problema è che l'allungamento è incredibilmente piccolo. È come cercare di misurare se un elastico è stato allungato della larghezza di un singolo capello umano, mentre l'elastico viene anche scosso dal vento.
Per farlo, il team ha utilizzato un nuovo strumento software chiamato LensMC. Pensate a LensMC come a un super-intelligente editor di immagini che sa esattamente come l'obiettivo della fotocamera distorce le immagini (chiamata "Funzione di Diffusione del Punto" o PSF). Il software deve separare la distorsione causata dalla fotocamera stessa dalla distorsione causata dagli ammassi di galassie.
Cosa Hanno Fatto: Il "Test Drive"
- I Dati: Hanno utilizzato le immagini "Quick Release 1" (Q1) del marzo 2025. Queste sono immagini reali del telescopio Euclid, non simulazioni.
- Il Conteggio: Hanno elaborato milioni di galassie. Hanno trovato circa 26 galassie per ogni minuto quadrato di cielo per gli oggetti luminosi, e fino a 75 per minuto quadrato per quelli molto deboli. È come trovare 75 minuscoli granelli di sabbia in un singolo pollice quadrato di una spiaggia.
- La Pulizia: Proprio come pulire una foto prima di editarla, dovevano rimuovere i "pixel difettosi" (polvere sul sensore), le stelle (che non si allungano) e le macchie sfocate. Sono finiti con una lista molto pulita dell'84% degli oggetti originali.
Gli Imprevisti: Trovare i "Glitch"
Anche con una fotocamera perfetta, le cose possono andare storte. Il team ha trovato due tipi principali di errori:
- Bias Additivo (L'Offset): Immaginate che il vostro righello sia leggermente spostato verso sinistra. Ogni vostra misurazione sarà sfasata della stessa quantità. Il team ha scoperto che le loro misurazioni erano leggermente spostate in una direzione specifica.
- Bias Moltiplicativo (La Scala): Immaginate che il vostro righello sia allungato, quindi ogni pollice è in realtà 1,1 pollici.
La Soluzione:
Il team si è reso conto che il "glitch" (il bias additivo) non era casuale; dipendeva da quanto era luminosa la galassia e da quanto appariva grande. Era come rendersi conto che il righello viene spostato solo quando si misurano oggetti rossi, ma non blu.
- Hanno creato una mappa di correzione. Se una galassia era luminosa e piccola, applicavano una correzione; se era debole e grande, ne applicavano un'altra.
- Dopo aver applicato questa correzione, il "glitch" è scomparso e le misurazioni si sono allineate molto meglio con quanto previsto dalla fisica.
La Prova: Ha Funzionato?
Per dimostrare che il loro nuovo metodo funzionasse, hanno eseguito tre "stress test":
- Il Test dello "Spazio Vuoto": Hanno guardato punti casuali del cielo dove non ci sono ammassi di galassie. Se il loro software fosse stato rotto, avrebbe visto un allungamento fittizio lì. Non è successo. L'allungamento era zero, come previsto.
- Il Test del "Cross-Check": Hanno confrontato i loro risultati con i dati del Dark Energy Survey (DES), un altro telescopio situato a terra. Anche se il telescopio a terra ha una vista più sfocata (come guardare attraverso una finestra appannata) rispetto alla vista cristallina di Euclid, i risultati coincidevano quasi perfettamente. Questo ha dimostrato che il loro software non stava inventando dati falsi.
- Il Test dell' "Ammasso": Hanno osservato veri ammassi di galassie (specificamente i candidati MaDCoWS2). Hanno misurato l'allungamento attorno a questi ammassi e hanno trovato un segnale chiaro.
- Il Risultato: Sono riusciti a pesare gli ammassi fino a una distanza di 2 miliardi di anni luce (redshift z≈2) e fino a 20 milioni di anni luce dal centro dell'ammasso.
- Il Problema: Ai bordi estremi della mappa (grandi distanze dal centro dell'ammasso), specialmente per gli ammassi vicini, hanno riscontrato un po' di "rumore" o errore residuo. Ciò è probabilmente dovuto al fatto che gli ammassi sono così grandi da colpire il bordo della foto, o perché la "nebbia" (PSF) non è stata rimossa perfettamente ai bordi estremi.
In Sintesi
Questo articolo è una "prova di concetto". Dice:
"Abbiamo preso la nuova fotocamera Euclid, usato il nostro nuovo software LensMC e misurato con successo la forma di milioni di galassie. Abbiamo trovato alcuni piccoli errori, li abbiamo corretti in base alla dimensione e alla luminosità delle galassie e abbiamo dimostrato che ora possiamo pesare gli ammassi di galassie con alta precisione, anche per quelli molto distanti."
Perché questo è importante?
È la prima volta che questo specifico software (LensMC) viene utilizzato su un'area così vasta di dati reali di Euclid. Conferma che quando arriverà la "foto di famiglia" completa (Data Release 1) nel 2026, il team sarà pronto a mappare la struttura dell'universo con un'accuratezza incredibile, aiutandoci a comprendere le forze invisibili (Materia Oscura ed Energia Oscura) che tengono insieme il cosmo.
In breve: hanno costruito un nuovo righello, lo hanno testato su una piccola porzione dell'universo, hanno trovato alcuni difetti, li hanno sistemati e hanno confermato che il righello è pronto per il grande lavoro che lo attende.
Sintesi Tecnica: Catalogo di Misurazione dello Shear LensMC per la Scienza del Lensing dei Cluster - Euclid Q1
Problema e Contesto
La missione Euclid si sta preparando per il suo Data Release 1 (DR1), che fornirà estesi dati di weak lensing per vincolare i modelli cosmologici. Prima di questo rilascio completo, il dataset Euclid Quick Release 1 (Q1), composto da 63 deg² di immagini VIS attraverso tre Euclid Deep Fields (EDF-North, EDF-South e EDF-Fornax), è diventato disponibile nel marzo 2025. Mentre i requisiti primari per il cosmic shear di Euclid sono stringenti (richiedendo un'incertezza del bias moltiplicativo σm≈2×10−3 per l'intero survey), la scienza del lensing dei cluster può tollerare errori sistematici leggermente più ampi (dell'ordine dell'1%). La sfida affrontata in questo articolo è produrre e validare un catalogo di misurazione dello shear utilizzando il metodo ufficiale LensMC su questo dataset Q1. L'obiettivo è dimostrare la capacità di misurare la forma delle galassie e i profili di lensing dei cluster con un controllo sufficiente degli errori sistematici per studiare i cluster di galassie, inclusi quelli con masse anche basse come 1014M⊙, fino a redshift z≈2.
Metodologia
Gli autori hanno applicato l'algoritmo LensMC, il metodo ufficiale per il cosmic shear di Euclid DR1, alle immagini mosaic composte (stacked) di Q1. La pipeline di elaborazione ha previsto:
- Input dei Dati: Utilizzo di immagini mosaic ufficiali EUC_MER, griglie PSF, mappe dei flag dei pixel, cataloghi di rilevamento e redshift fotometrici.
- Modellazione della PSF: Generazione di immagini PSF sovracampionate in posizioni arbitrarie tramite interpolazione spline di stampi (stamps) PSF basati su griglia, evitando bias di sottocampionamento.
- Selezione degli Oggetti: Misurazione di tutti gli oggetti rilevati e applicazione di tagli di qualità per rimuovere sorgenti sature, effetti di bordo, maschere di stelle brillanti e rilevamenti spuri. È stato applicato un taglio specifico sul raggio di metà luce mediato dal flusso (rhl>0.07′′) per separare le stelle dalle galassie, rimuovendo efficacemente la popolazione stellare.
- Caratterizzazione e Correzione del Bias:
- Bias Additivo (c): È stata generata una mappa di bias additivi nelle coordinate del Campo di Visura (FoV). Non è stata trovata alcuna variabilità spaziale significativa (probabilmente dovuta al piccolo volume di dati e al composito delle immagini), ma è stato rilevato un offset globale (c1≈−2.35×10−3, c2≈1.79×10−3). È stata sviluppata una correzione empirica basata sulla magnitudine della galassia (IE) e sul raggio di metà luce (rhl).
- Bias Moltiplicativo (m): I bias moltiplicativi grezzi sono stati stimati essere ≤1%, ben entro i requisiti conservativi per il lensing dei cluster.
- Validazione: La qualità del catalogo è stata valutata tramite:
- Funzioni di correlazione a due punti (ξ+ e ξ−).
- Profili di lensing impilati (stacked) di 495 candidati cluster MaDCoWS2 (coprendo z≈0.2 a $2$).
- Cross-validazione con il catalogo del Dark Energy Survey (DES) Year-3 utilizzando il cercatore di cluster redMaPPer.
- Test nulli utilizzando posizioni di cluster casuali simulate.
Risultati Chiave
- Profondità e Densità del Catalogo: Il catalogo finale raggiunge una densità numerica superficiale di 26 arcmin⁻² per IE<24.5 e 75 arcmin⁻² per IE<27 nell'area di 63 deg².
- Correzione del Bias: La correzione empirica basata su magnitudine e dimensione ha soppresso con successo il potere di lensing a scale superiori a 10 arcminuti, portando le funzioni di correlazione a due punti in ampio accordo con un modello nominale ΛCDM. Tuttavia, è persistito un eccesso di potenza in ξ−, attribuito a distribuzioni di redshift non calibrate e assunzioni teoriche piuttosto che a un fallimento della misurazione.
- Profili dei Cluster:
- I profili di shear tangenziale impilati per i candidati MaDCoWS2 hanno mostrato coerenza tra i cataloghi grezzi e quelli corretti fino a un raggio comovente di 20 Mpc. Oltre questa scala, sono comparse deviazioni di quasi 5σ, probabilmente dovute a effetti sistematici residui a bassi redshift e grandi raggi.
- I profili di cross-shear sono rimasti coerenti con lo zero, indicando l'assenza di forti errori sistematici coerenti.
- Un taglio sugli oggetti grandi (rhl<2′′) ha ridotto il profilo di shear di circa 0.5 deviazioni standard, suggerendo un minore bias moltiplicativo positivo da sorgenti grandi spurie.
- Cross-Validazione con DES: I confronti tra le misurazioni dello shear di LensMC e DES per i cluster redMaPPer corrispondenti hanno mostrato un eccellente accordo. Il bias moltiplicativo differenziale è stato misurato come δm=(−5±8)×10−2 e il bias additivo δc=(2±1)×10−4, coerenti con uno zero di bias.
- Limiti Sistematici: I test nulli su puntamenti casuali hanno rivelato che le misurazioni sono coerenti con uno segnale nullo, tranne che per i lenti a basso redshift a grandi raggi comoventi (>10 Mpc). Ciò suggerisce la presenza di sistematiche residue, potenzialmente dovute a effetti di bordo, copertura azimutale incompleta o residui della PSF, che sono più pronunciati per l'estensione angolare maggiore dei cluster a basso redshift.
Significatività e Rivendicazioni
L'articolo sostiene di presentare il primo catalogo di misurazione dello shear prodotto con LensMC in anticipazione di Euclid DR1. La sua principale significatività risiede nel dimostrare che, nonostante il modesto volume del survey Q1, la combinazione della risoluzione e della profondità delle immagini di Euclid con la metodologia LensMC permette la misurazione riuscita dei profili di lensing dei cluster.
Nello specifico, gli autori affermano di poter vincolare i profili di lensing di cluster con masse di 1014M⊙ fino a z≈2, coprendo quasi 10 miliardi di anni di storia evolutiva. Evidenziano che questa analisi valida la capacità di misurare tali profili fino a raggi comoventi di 20 Mpc con un buon controllo degli errori sistematici. Sebbene gli autori notino che la correzione del bias potrebbe non soddisfare ancora i rigorosi requisiti per l'analisi del cosmic shear dell'intero Euclid Wide Survey, essa è ritenuta sufficiente per la scienza del lensing dei cluster. Il lavoro funge da prova di concetto critica per l'imminente DR1, confermando che la metodologia può gestire le complessità dei dati reali e fornire vincoli robusti sulla distribuzione di massa dei cluster e sulla loro evoluzione.
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Scelto da ricercatori di Stanford, Cambridge e dell'Accademia francese delle scienze.
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