Euclid Quick Data Release (Q1). AgileLens: A scalable CNN-based pipeline for strong gravitational lens identification
이 논문은 유clid Q1 이미징 데이터를 처리하기 위해 점광원을 제거하고 노이즈를 필터링한 후, 점진적으로 개선된 CNN 기반 파이프라인을 구축하여 기존 카탈로그에 없는 130 개의 새로운 강력한 중력렌즈 후보를 발견하고 기존 후보의 81.8% 를 재현하는 확장 가능한 식별 시스템을 제시합니다.
원저자: Euclid Collaboration, X. Xu (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA, University of Southern California, 3551 Trousdale Parkway, Los Angeles, CA 90089, USA), R. Chen (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA), T. Li (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA), A. R. Cooray (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA), S. Schuldt (Dipartimento di Fisica "Aldo Pontremoli", Università degli Studi di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy, INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), J. A. Acevedo Barroso (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), D. Stern (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), D. Scott (Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia, Vancouver, BC V6T 1Z1, Canada), 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), G. Despali (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), J. Chopra (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA), Y. Cao (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA), M. Cheng (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA), J. Buda (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA), J. Zhang (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA), J. Furumizo (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA), R. Valencia (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA), Z. Jiang (University of Southern California, 3551 Trousdale Parkway, Los Angeles, CA 90089, USA), C. Tortora (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy), N. E. P. Lines (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK), T. E. Collett (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK), S. Fotopoulou (School of Physics, HH Wills Physics Laboratory, University of Bristol, Tyndall Avenue, Bristol, BS8 1TL, UK), A. Galan (Max-Planck-Institut für Astrophysik, Karl-Schwarzschild-Str. 1, 85748 Garching, Germany, Technical University of Munich, TUM School of Natural Sciences, Physics Department, James-Franck-Str. 1, 85748 Garching, Germany), A. Manjón-García (Departamento Física Aplicada, Universidad Politécnica de Cartagena, Campus Muralla del Mar, 30202 Cartagena, Murcia, Spain), R. Gavazzi (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France, Institut d'Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, and Sorbonne Université, 98 bis boulevard Arago, 75014 Paris, France), L. Iwamoto (Center for Astrophysics | Harvard \& Smithsonian, 60 Garden St., Cambridge, MA 02138, USA), S. Kruk (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), M. Millon (Université de Genève, Département de Physique Théorique and Centre for Astroparticle Physics, 24 quai Ernest-Ansermet, CH-1211 Genève 4, Switzerland), P. Nugent (Lawrence Berkeley National Laboratory, One Cyclotron Road, Berkeley, CA 94720, USA), C. Saulder (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), D. Sluse (STAR Institute, University of Liège, Quartier Agora, Allée du six Août 19c, 4000 Liège, Belgium), J. Wilde (Institut de Ciències del Cosmos), M. Walmsley (David A. Dunlap Department of Astronomy \& Astrophysics, University of Toronto, 50 St George Street, Toronto, Ontario M5S 3H4, Canada, Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, University of Manchester, Oxford Road, Manchester M13 9PL, UK), F. Courbin (Institut de Ciències del Cosmos, Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats, Institut de Ciencies de l'Espai), R. B. Metcalf (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), B. Altieri (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), A. Amara (School of Mathematics and Physics, University of Surrey, Guildford, Surrey, GU2 7XH, UK), 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), A. Balestra (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, 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), R. Bender (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), 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), 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), S. Casas (Institute for Theoretical Particle Physics and Cosmology, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V), 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), G. Congedo (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), C. J. Conselice (Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, University of Manchester, Oxford Road, Manchester M13 9PL, UK), 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), 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), A. Da Silva (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, Campo Grande, 1749-016 Lisboa, Portugal), 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), S. Dusini (INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), S. Escoffier (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), 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. Farrens (Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191, Gif-sur-Yvette, France), 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), M. Frailis (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), E. Franceschi (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), M. Fumana (INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), 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), W. Gillard (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), 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), P. Gómez-Alvarez (FRACTAL S.L.N.E., calle Tulipán 2, Portal 13 1A, 28231, Las Rozas de Madrid, Spain, ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), 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. V. H. Haugan (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, P.O. Box 1029 Blindern, 0315 Oslo, Norway), W. Holmes (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), 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), B. Joachimi (Department of Physics and Astronomy, University College London, Gower Street, London WC1E 6BT, UK), S. Kermiche (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), A. Kiessling (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), 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), G. Mainetti (Centre de Calcul de l'IN2P3/CNRS, 21 avenue Pierre de Coubertin 69627 Villeurbanne Cedex, France), E. Maiorano (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), O. Mansutti (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), S. Marcin (University of Applied Sciences and Arts of Northwestern Switzerland, School of Computer Science, 5210 Windisch, Switzerland), 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), S. Mei (Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie, 75013 Paris, France, CNRS-UCB International Research Laboratory, Centre Pierre Binétruy, IRL2007, CPB-IN2P3, Berkeley, USA), M. Melchior (University of Applied Sciences and Arts of Northwestern Switzerland, School of Engineering, 5210 Windisch, Switzerland), E. Merlin (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, 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), 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), 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), J. W. Nightingale (School of Mathematics, Statistics and Physics, Newcastle University, Herschel Building, Newcastle-upon-Tyne, NE1 7RU, UK), 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), K. Pedersen (DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Jagtvej 155, 2200 Copenhagen, Denmark), 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), 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), 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), 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), 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), T. Schrabback (Universität Innsbruck, Institut für Astro- und Teilchenphysik, Technikerstr. 25/8, 6020 Innsbruck, Austria), A. Secroun (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), G. Seidel (Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), E. Sihvola (Department of Physics and Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), P. Simon (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), 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), A. N. Taylor (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), 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), N. Tessore (Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK), 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), 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), L. Valenziano (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), 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), G. Verdoes Kleijn (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, PO Box 800, 9700 AV Groningen, The Netherlands), A. Veropalumbo (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), 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), M. Ballardini (Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), M. Bolzonella (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), C. Burigana (INAF, Istituto di Radioastronomia, Via Piero Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy, INFN-Bologna, Via Irnerio 46, 40126 Bologna, Italy), R. Cabanac (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), M. Calabrese (Astronomical Observatory of the Autonomous Region of the Aosta Valley, INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), A. Cappi (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Bd de l'Observatoire, CS 34229, 06304 Nice cedex 4, France, 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), J. A. Escartin Vigo (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), L. Gabarra (Department of Physics, Oxford University, Keble Road, Oxford OX1 3RH, UK), S. Hemmati (Caltech/IPAC, 1200 E. California Blvd., Pasadena, CA 91125, USA), J. Macias-Perez (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LPSC-IN2P3, 53, Avenue des Martyrs, 38000, Grenoble, France), R. Maoli (Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), J. Martín-Fleitas (Aurora Technology for European Space Agency), N. Mauri (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), P. Monaco (Dipartimento di Fisica - Sezione di Astronomia, Università di Trieste, Via Tiepolo 11, 34131 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, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), A. A. Nucita (Department of Mathematics and Physics E. De Giorgi, University of Salento, Via per Arnesano, CP-I93, 73100, Lecce, Italy, INFN, Sezione di Lecce, Via per Arnesano, CP-193, 73100, Lecce, Italy, INAF-Sezione di Lecce, c/o Dipartimento Matematica e Fisica, Via per Arnesano, 73100, Lecce, Italy), A. Pezzotta (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), M. Pöntinen (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), I. Risso (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), V. Scottez (Institut d'Astrophysique de Paris, 98bis Boulevard Arago, 75014, Paris, France, ICL, Junia, Université Catholique de Lille, LITL, 59000 Lille, France), 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), M. Tenti (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), M. Tucci (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), M. Viel (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, SISSA, International School for Advanced Studies, Via Bonomea 265, 34136 Trieste TS, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, Via Magnanelli 2, Bologna, Italy), M. Wiesmann (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, P.O. Box 1029 Blindern, 0315 Oslo, Norway), Y. Akrami (Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Campus de Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain, CERCA/ISO, Department of Physics, Case Western Reserve University, 10900 Euclid Avenue, Cleveland, OH 44106, USA), I. T. Andika (University Observatory, LMU Faculty of Physics, Scheinerstr. 1, 81679 Munich, Germany), G. Angora (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy, Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy), S. Anselmi (INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, Laboratoire Univers et Théorie, Observatoire de Paris, Université PSL, Université Paris Cité, CNRS, 92190 Meudon, France), M. Archidiacono (Dipartimento di Fisica "Aldo Pontremoli", Università degli Studi di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy, INFN-Sezione di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy), F. Atrio-Barandela (Departamento de Física Fundamental. Universidad de Salamanca. Plaza de la Merced s/n. 37008 Salamanca, Spain), L. Bazzanini (Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), P. Bergamini (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), D. Bertacca (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), M. Bethermin (Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg, UMR 7550, 67000 Strasbourg, France), F. Beutler (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), L. Blot (Center for Data-Driven Discovery, Kavli IPMU, Laboratoire d'etude de l'Univers et des phenomenes eXtremes, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS, 92190 Meudon, France), S. Borgani (Dipartimento di Fisica - Sezione di Astronomia, Università di Trieste, Via Tiepolo 11, 34131 Trieste, Italy, 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, ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, Via Magnanelli 2, Bologna, Italy), M. L. Brown (Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, University of Manchester, Oxford Road, Manchester M13 9PL, UK), S. Bruton (California Institute of Technology, 1200 E California Blvd, Pasadena, CA 91125, USA), A. Calabro (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), B. Camacho Quevedo (IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, SISSA, International School for Advanced Studies, Via Bonomea 265, 34136 Trieste TS, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), F. Caro (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), C. S. Carvalho (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-018 Lisboa, Portugal), F. Cogato (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), S. Conseil (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), O. Cucciati (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), S. Davini (INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), G. Desprez (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, PO Box 800, 9700 AV Groningen, The Netherlands), A. Díaz-Sánchez (Departamento Física Aplicada, Universidad Politécnica de Cartagena, Campus Muralla del Mar, 30202 Cartagena, Murcia, Spain), S. Di Domizio (Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), J. M. Diego (Instituto de Física de Cantabria, Edificio Juan Jordá, Avenida de los Castros, 39005 Santander, Spain), P. -A. Duc (Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg, UMR 7550, 67000 Strasbourg, France), V. Duret (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), M. Y. Elkhashab (Dipartimento di Fisica - Sezione di Astronomia, Università di Trieste, Via Tiepolo 11, 34131 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, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), A. Enia (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), Y. Fang (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr. 1, 81679 München, Germany), A. Finoguenov (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), A. Franco (INFN, Sezione di Lecce, Via per Arnesano, CP-193, 73100, Lecce, Italy, Department of Mathematics and Physics E. De Giorgi, University of Salento, Via per Arnesano, CP-I93, 73100, Lecce, Italy, INAF-Sezione di Lecce, c/o Dipartimento Matematica e Fisica, Via per Arnesano, 73100, Lecce, Italy), K. Ganga (Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie, 75013 Paris, France), T. Gasparetto (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), E. Gaztanaga (Institute of Space Sciences, Institut d'Estudis Espacials de Catalunya, Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK), F. Giacomini (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), F. Gianotti (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), G. Gozaliasl (Department of Computer Science, Aalto University, PO Box 15400, Espoo, FI-00 076, Finland, Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), M. Guidi (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), C. M. Gutierrez (Instituto de Astrofísica de Canarias, E-38205 La Laguna, Tenerife, Spain, Universidad de La Laguna, Dpto. Astrofí sica, E-38206 La Laguna, Tenerife, Spain), A. Hall (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), C. Hernández-Monteagudo (Universidad de La Laguna, Dpto. Astrofí sica, E-38206 La Laguna, Tenerife, Spain, Instituto de Astrofísica de Canarias, E-38205 La Laguna, Tenerife, Spain), H. Hildebrandt (Ruhr University Bochum, Faculty of Physics and Astronomy, Astronomical Institute), J. Hjorth (DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Jagtvej 155, 2200 Copenhagen, Denmark), J. J. E. Kajava (Department of Physics and Astronomy, Vesilinnantie 5, University of Turku, 20014 Turku, Finland, Finnish Centre for Astronomy with ESO, Serco for European Space Agency), Y. Kang (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), V. Kansal (ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics, Melbourne, Australia, Centre for Astrophysics \& Supercomputing, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Victoria 3122, Australia), D. Karagiannis (Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, Department of Physics and Astronomy, University of the Western Cape, Bellville, Cape Town, 7535, South Africa), K. Kiiveri (Department of Physics and Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), J. Kim (Department of Physics, Oxford University, Keble Road, Oxford OX1 3RH, UK), C. C. Kirkpatrick (Department of Physics and Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), F. Lepori (Departement of Theoretical Physics, University of Geneva, Switzerland), G. Leroy (Department of Physics, Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University, South Road, Durham, DH1 3LE, UK, Department of Physics, Institute for Computational Cosmology, Durham University, South Road, Durham, DH1 3LE, UK), G. F. Lesci (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), J. Lesgourgues (Institute for Theoretical Particle Physics and Cosmology), T. I. Liaudat (IRFU, CEA, Université Paris-Saclay 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France), S. J. Liu (INAF-Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, via del Fosso del Cavaliere, 100, 00100 Roma, Italy), M. Magliocchetti (INAF-Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, via del Fosso del Cavaliere, 100, 00100 Roma, Italy), E. A. Magnier (Institute for Astronomy, University of Hawaii, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA), F. Mannucci (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Largo E. Fermi 5, 50125, Firenze, Italy), C. J. A. P. Martins (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal, Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, PT4150-762 Porto, Portugal), L. Maurin (Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d'astrophysique spatiale, 91405, Orsay, France), M. Miluzio (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain, HE Space for European Space Agency), 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), G. Morgante (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), K. Naidoo (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK, Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), A. Navarro-Alsina (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), S. Nesseris (Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Campus de Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain), D. Paoletti (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), F. Passalacqua (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), K. Paterson (Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), L. Patrizii (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), A. Pisani (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), D. Potter (Department of Astrophysics, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, 8057 Zurich, Switzerland), G. W. Pratt (Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191, Gif-sur-Yvette, France), S. Quai (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), M. Radovich (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy), K. Rojas (University of Applied Sciences and Arts of Northwestern Switzerland, School of Computer Science, 5210 Windisch, Switzerland), W. Roster (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), S. Sacquegna (INAF - Osservatorio Astronomico d'Abruzzo, Via Maggini, 64100, Teramo, Italy), M. Sahlén (Theoretical astrophysics, Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Box 516, 751 37 Uppsala, Sweden), D. B. Sanders (Institute for Astronomy, University of Hawaii, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA), E. Sarpa (SISSA, International School for Advanced Studies, Via Bonomea 265, 34136 Trieste TS, Italy, ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, Via Magnanelli 2, Bologna, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), C. Scarlata (Minnesota Institute for Astrophysics, University of Minnesota, 116 Church St SE, Minneapolis, MN 55455, USA), A. Schneider (Department of Astrophysics, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, 8057 Zurich, Switzerland), M. Schultheis (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Bd de l'Observatoire, CS 34229, 06304 Nice cedex 4, France), D. Sciotti (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), E. Sellentin (Mathematical Institute, University of Leiden, Einsteinweg 55, 2333 CA Leiden, The Netherlands, Leiden Observatory, Leiden University, Einsteinweg 55, 2333 CC Leiden, The Netherlands), L. C. Smith (Institute of Astronomy, University of Cambridge, Madingley Road, Cambridge CB3 0HA, UK), K. Tanidis (Center for Astrophysics and Cosmology, University of Nova Gorica, Nova Gorica, Slovenia), C. Tao (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), F. Tarsitano (Institute for Particle Physics and Astrophysics, Dept. of Physics, ETH Zurich, Wolfgang-Pauli-Strasse 27, 8093 Zurich, Switzerland, Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), G. Testera (INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), R. Teyssier (Department of Astrophysical Sciences, Peyton Hall, Princeton University, Princeton, NJ 08544, USA), S. Tosi (Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), A. Troja (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), A. Venhola (Space physics and astronomy research unit, University of Oulu, Pentti Kaiteran katu 1, FI-90014 Oulu, Finland), D. Vergani (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), G. Vernardos (Department of Physics and Astronomy, Lehman College of the CUNY, Bronx, NY 10468, USA, American Museum of Natural History, Department of Astrophysics, New York, NY 10024, USA), G. Verza (International Centre for Theoretical Physics, Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute, 162 5th Avenue, 10010, New York, NY, USA), S. Vinciguerra (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France), N. A. Walton (Institute of Astronomy, University of Cambridge, Madingley Road, Cambridge CB3 0HA, UK), A. H. Wright (Ruhr University Bochum, Faculty of Physics and Astronomy, Astronomical Institute), H. W. Yeung (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK)
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은하수 속의 '거울' 찾기: 유로파 (Euclid) 망원경과 인공지능의 여정
이 논문은 유럽우주국 (ESA) 의 거대 우주 망원경인 **'유로파 (Euclid)'**가 찍은 첫 번째 데이터 (Q1) 를 분석하여, 우주의 신비로운 현상인 **'강중력렌즈 (Strong Gravitational Lensing)'**를 찾아내는 새로운 방법을 소개합니다.
이 내용을 일반인도 쉽게 이해할 수 있도록, **'바늘 찾기'**와 **'스승과 제자'**의 비유를 들어 설명해 드리겠습니다.
1. 문제: 우주라는 '건초더미'에서 바늘 찾기
우주에는 수억 개의 은하가 있습니다. 그중 아주 드물게, 앞쪽에 있는 거대한 은하의 중력이 뒤쪽 은하의 빛을 휘어지게 만들어 고리나 아치 모양을 만드는 경우가 있습니다. 이를 **'강중력렌즈'**라고 합니다.
- 비유: 우주 전체를 거대한 **'건초더미'**라고 상상해 보세요. 그 안에서 진짜 **'바늘 (중력렌즈)'**을 찾아야 합니다.
- 문제점: 유로파 망원경은 앞으로 3 분의 1 의 우주 하늘을 찍어 수억 개의 은하를 기록합니다. 사람이 눈으로 하나하나 확인하려면 몇 세대가 걸립니다. 그래서 우리는 **'똑똑한 로봇 (인공지능)'**이 대신 찾아주길 원합니다.
2. 해결책: "AgileLens"라는 새로운 로봇 훈련법
연구팀은 기존의 방식과 달리, 실제 우주 사진으로 로봇을 훈련시키는 '반복 학습 (Iterative)' 방식을 사용했습니다. 마치 스승이 제자를 가르치듯 로봇을 단계별로 성장시킨 것입니다.
1 단계: 쓰레기 치우기 (데이터 정제)
우선, 망원경이 찍은 사진에는 별 (점 모양) 이나 기기 오류 (잡음) 가 많습니다.
- 비유: 사진 속의 '별'은 렌즈가 아니라 그냥 점에 불과하므로 제거합니다. 또한, 사진이 흐릿하거나 기기가 고장 난 듯한 '오염된 사진'은 버립니다. 이렇게 깨끗한 사진만 남깁니다.
2 단계: 첫 번째 스승 (초기 모델)
처음에는 컴퓨터 시뮬레이션으로 만든 가짜 렌즈 사진으로 로봇에게 "이게 렌즈야"라고 가르쳤습니다. 하지만 가짜 사진은 실제 우주와 달라서 로봇이 헷갈려 했습니다.
- 전략: 로봇이 가짜 사진을 보고 "아마 렌즈일 거야"라고 추측한 실제 우주 사진들을 가져왔습니다. 그중 전문가들이 "오, 이건 진짜 렌즈다!"라고 확인한 27 장의 사진을 **핵심 학습 자료 (시드)**로 삼았습니다.
3 단계: 제자 훈련 (반복 학습)
이제 로봇이 실제 우주 사진을 보며 스스로 배웁니다.
- 추측: 로봇이 "이건 렌즈일 것 같아!"라고 점수를 매긴 상위 4,000 장의 사진을 뽑습니다.
- 검수: 인간 전문가들이 이 4,000 장을 보고 "진짜 렌즈 (A/B 등급)"와 "가짜 렌즈 (오류)"로 분류합니다.
- 교정: 로봇이 잘못 판단한 것 (예: 나선 은하를 렌즈로 착각한 경우) 을 **부정적인 예시 (Negative)**로, 진짜 렌즈를 **긍정적인 예시 (Positive)**로 다시 학습시킵니다.
- 성장: 이 과정을 3 번 반복하며 로봇은 점점 더 똑똑해집니다. 마치 스승이 제자의 실수를 지적해주고, 제자가 다시 시험을 봐서 실력을 늘리는 과정과 같습니다.
3. 결과: 놀라운 성공
이 'AgileLens'라는 새로운 로봇은 놀라운 성과를 거두었습니다.
- 새로운 발견: 기존에 알려진 렌즈 목록에 없던 **130 개의 새로운 후보 (진짜 렌즈일 가능성이 높은 것)**를 찾아냈습니다.
- 효율성: 인간이 4,000 장의 사진을 확인하는 데 일주일이 걸렸지만, 로봇은 그중에서 진짜 렌즈를 아주 높은 확률로 찾아냈습니다.
- 특징: 찾아낸 렌즈들은 대부분 붉은색을 띠는 거대한 타원 은하였습니다. 이는 중력렌즈를 만드는 은하가 무겁고 오래된 별들로 이루어져 있다는 우주론적 예측과 완벽하게 일치합니다.
4. 왜 이 연구가 중요한가?
이 연구는 **"인간의 손이 부족할 때, 인공지능이 어떻게 효율적으로 우주를 탐사할 수 있는지"**를 보여줍니다.
- 창의적인 접근: 가짜 데이터에 의존하지 않고, 실제 데이터에서 스스로 배우는 방식을 개발했습니다.
- 확장성: 이 방법은 유로파 망원경이 앞으로 찍을 더 많은 데이터 (전체 하늘) 에도 쉽게 적용할 수 있습니다. 마치 한 번 배운 지식을 다른 지역에도 적용할 수 있는 만능 열쇠와 같습니다.
요약
이 논문은 우주라는 거대한 건초더미에서 바늘 (중력렌즈) 을 찾기 위해, 인공지능을 '실전 훈련'으로 성장시킨 성공 사례입니다.
- 기존 방식: 가짜 바늘로 연습하고 실제 건초더미에 던져봄 (성공率低).
- 이 연구의 방식: 실제 건초더미에서 처음엔 조금만 찾다가, 찾은 바늘을 보고 로봇을 훈련시켜 점점 더 많이 찾게 함 (성공率高).
이러한 기술은 앞으로 유로파 망원경이 우주의 비밀 (암흑물질, 우주 팽창 등) 을 푸는 데 결정적인 역할을 할 것입니다.
1. 문제 제기 (Problem)
- 대규모 데이터의 처리 한계: 유로크 미션은 약 60 억 개의 은하를 관측할 예정이며, 이 중 약 17 만 개의 강력한 중력 렌즈가 존재할 것으로 추정됩니다. 이러한 방대한 양의 데이터를 수동으로 검사하는 것은 불가능합니다.
- 기존 방법의 한계: 기존의 렌즈 탐지 방법은 시뮬레이션 데이터에 의존하거나, 특정 필터 (예: Gaia 교차 매칭) 를 적용하여 밝은 은하를 제외하는 등 편향 (Bias) 이 발생할 수 있습니다. 또한, 기존 유로크 Q1 데이터 분석 (SLDE 시리즈) 에서 사용된 필터링 방식은 일부 실제 렌즈 후보를 누락시킬 수 있었습니다.
- 데이터 불균형: 중력 렌즈는 매우 드물게 발생하므로 (약 104개 중 1 개), 훈련 데이터에서 양성 (렌즈) 샘플이 극도로 부족하고 음성 (비렌즈) 샘플이 압도적으로 많습니다.
2. 방법론 (Methodology)
이 연구는 반복적 (Iterative) 인 인간 - 컴퓨터 협업 (Human-in-the-loop) 파이프라인을 구축하여 실제 유로크 데이터를 기반으로 모델을 개선하는 방식을 채택했습니다.
데이터 전처리 및 필터링:
- VIS (가시광선) 카탈로그에서 점광원 (별) 을 제거하고, 렌즈 후보의 밝기 (IE≤24) 에 대한 절단 (Magnitude cut) 을 적용했습니다.
- 기존 연구에서 누락되었던 아티팩트 (기기의 결함) 를 제거하기 위해 픽셀 수준의 노이즈 및 결함 제거 알고리즘을 적용하여 96x96 픽셀의 컷아웃 (Cutout) 이미지를 생성했습니다.
- VIS 를 밝기 (Luminance) 로, NISP(YE, HE) 를 색상 (Color) 으로 활용하여 VIS 의 형태학적 특징을 보존하면서 NISP 의 색상 대비를 유지하는 컬러 합성 이미지를 제작했습니다.
초기 훈련 및 시드 (Seed) 선정:
- 시뮬레이션 데이터가 아닌, 사전 훈련된 단일 채널 CNN 모델을 사용하여 Q1 데이터에서 초기 렌즈 후보 (27 개) 와 오검출 (False Positive) 샘플을 선별했습니다.
- 27 개의 확실한 렌즈를 증강 (Augmentation) 하여 약 1,809 개의 양성 샘플로 확장하고, 나선형/타원형 은하, 에지온 은하, 회절 스파이크 등 4 가지 유형으로 균형을 맞춘 2,000 개의 음성 샘플을 구성했습니다.
모델 아키텍처 및 미세 조정 (Fine-tuning):
- 6 가지 경량 CNN 아키텍처를 비교한 결과, 수정된 VGG16 (GlobalAveragePooling + 256/128 밀집 계층 + 마지막 9 개 레이어만 학습 가능) 이 가장 우수한 성능을 보였습니다.
- 반복적 미세 조정: 모델이 예측한 상위 후보들을 전문가가 검사 (Human Grading) 하고, 이를 통해 새로운 양성/음성 데이터를 훈련 세트에 추가하여 모델을 3 회에 걸쳐 반복적으로 재학습 (Fine-tuning) 시켰습니다.
- 최종 훈련 세트는 약 30,686 개의 이미지 (양성/음성 각 15,343 개) 로 구성되었습니다.
추론 및 평가:
- 최종 모델은 Q1 데이터 전체에 적용되었으며, 'Raw Score'를 기준으로 상위 4,000 개 후보를 선정하여 유로크 협력단의 전문가들이 등급 (Grade A/B/C/X) 을 매기도록 했습니다.
3. 핵심 기여 (Key Contributions)
- 완전 독립적인 파이프라인 개발: 기존 SLDE 시리즈와 달리, 시뮬레이션 데이터에 의존하지 않고 실제 유로크 데이터에서 직접 렌즈를 발굴하여 모델을 훈련시키는 '부트스트래핑 (Bootstrapping)' 방식을 성공적으로 적용했습니다.
- 효율적인 반복 학습 프로세스: 소수의 전문가 팀이 약 1 주일 만에 한 번의 반복 학습을 완료할 수 있는 효율적인 워크플로우를 제시했습니다. 이는 대규모 데이터 처리 시 인력 제약을 극복하는 데 중요한 기여를 합니다.
- 새로운 렌즈 후보 발굴: 기존에 보고되지 않았던 새로운 강력한 중력 렌즈 후보들을 발견하여, 유로크 Q1 데이터의 렌즈 카탈로그를 확장했습니다.
- 색상 정보의 통합: VIS 의 고해상도 형태 정보와 NISP 의 적외선 색상 정보를 결합한 컬러 이미지 생성 기법을 통해 모델의 정확도를 높였습니다.
4. 주요 결과 (Results)
- 성능 및 발견:
- 상위 4,000 개 후보 중 441 개의 Grade A/B 렌즈 시스템을 확인했습니다.
- 이 중 311 개는 기존 Q1 카탈로그 (SLDE 등) 와 중복되었고, 130 개는 이전에 보고되지 않은 새로운 후보 (Grade A 9 개, Grade B 121 개) 였습니다.
- 독립적인 검증 (SLDE A/B/F 및 본 연구의 905 개 고신뢰도 렌즈 샘플 기준) 에서 모델이 상위 20,000 개 예측 중 740 개 (81.8%) 의 렌즈를 성공적으로 복원했습니다.
- 물리적 특성:
- 발견된 렌즈의 밝기 (IE) 는 약 17~24 (중앙값 21.3) 범위에 분포하며, 기존 은하 집단보다 YE−HE 색상이 더 붉은 경향을 보입니다. 이는 무거운 초기형 (Early-type) 은하가 렌즈 역할을 하고 있음을 시사합니다.
- 효율성:
- 각 훈련 반복 주기는 소규모 팀이 약 1 주일이 소요되었으며, 이는 기존 시뮬레이션 기반 접근법이나 광범위한 시민 과학 프로젝트에 비해 매우 빠른 속도입니다.
5. 의의 및 향후 전망 (Significance & Future Work)
- 확장성 (Scalability): 이 파이프라인은 유로크의 향후 광역 데이터 릴리스 (DR1 등) 나 Rubin, Roman 미션과 같은 다른 대규모 천문 관측 프로젝트에도 쉽게 적용 및 확장될 수 있습니다.
- 과학적 가치: 발견된 130 개의 새로운 렌즈 후보는 암흑 물질 분포, 초기 우주 은하 관측, 허블 상수 측정 등 다양한 천체물리학적 연구에 중요한 자료가 될 것입니다.
- 향후 과제:
- 현재는 상위 후보 위주로 검사했으므로, 낮은 순위의 렌즈 (Recall) 를 더 많이 찾기 위해 불확실성 인식 (Uncertainty-aware) 능동 학습을 도입할 계획입니다.
- 렌즈 주입 (Lens injection) 시뮬레이션을 통해 선택 함수 (Selection Function) 를 정량적으로 보정하고, 다중 스케일/어텐션 기반 신경망 및 렌즈 모델링을 결합한 후속 검증 시스템을 구축할 예정입니다.
결론적으로, 이 논문은 시뮬레이션 데이터의 의존도를 줄이고 실제 관측 데이터를 기반으로 한 효율적이고 확장 가능한 CNN 파이프라인을 통해 유로크 Q1 데이터에서 기존 연구보다 더 많은 새로운 중력 렌즈를 성공적으로 발굴해냈음을 보여줍니다.
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