Euclid: Photometric redshift calibration with the clustering redshifts technique
Dit artikel toont aan dat de techniek voor het clusteren van roodverschuivingen, die gebruikmaakt van hoekclustering op kleine schaal en spectroscopische referentiestalen van BOSS, DESI en Euclid NISP, het gemiddelde van de roodverschuivingen van de tomografische bins van Euclid succesvol kan beperken om te voldoen aan de strenge precisie-eisen van de missie van σ(⟨z⟩)<0.002(1+z) door de pijplijn te optimaliseren en vertekeningen zoals de 1-halo-verdeling van sterrenstelsels aan te pakken.
Oorspronkelijke auteurs: W. d'Assignies (Institut de Física d'Altes Energies), M. Manera (Serra Húnter Fellow, Departament de Física, Universitat Autònoma de Barcelona, E-08193 Bellaterra, Spain, Institut de Física d'Altes Energies), C. Padilla (Institut de Física d'Altes Energies), O. Ilbert (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France), H. Hildebrandt (Ruhr University Bochum, Faculty of Physics and Astronomy, Astronomical Institute), L. Reynolds (Institut de Física d'Altes Energies, Departament de Física, Universitat Autònoma de Barcelona, 08193 Bellaterra), J. Chaves-Montero (Institut de Física d'Altes Energies), A. H. Wright (Ruhr University Bochum, Faculty of Physics and Astronomy, Astronomical Institute), P. Tallada-Crespí (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), M. Eriksen (Institut de Física d'Altes Energies, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), J. Carretero (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), W. Roster (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), Y. Kang (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), K. Naidoo (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK), R. Miquel (Institut de Física d'Altes Energies, Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats), 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), D. Bagot (Centre National d'Etudes Spatiales -- Centre spatial de Toulouse, 18 avenue Edouard Belin, 31401 Toulouse Cedex 9, France), 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), 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), S. Casas (Institute for Theoretical Particle Physics and Cosmology), F. J. Castander (Institute of Space Sciences, Institut d'Estudis Espacials de Catalunya), 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), K. C. Chambers (Institute for Astronomy, University of Hawaii, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA), 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, Vía Láctea, 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), F. Courbin (Institut de Ciències del Cosmos, Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats), H. M. Courtois (UCB Lyon 1, CNRS/IN2P3, IUF, IP2I Lyon, 4 rue Enrico Fermi, 69622 Villeurbanne, France), M. Crocce (Institute of Space Sciences, Institut d'Estudis Espacials de Catalunya), 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), S. de la Torre (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France), G. De Lucia (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), M. Douspis (Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d'astrophysique spatiale, 91405, Orsay, France), X. Dupac (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), A. Ealet (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), 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), F. Faustini (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy, Space Science Data Center, Italian Space Agency, via del Politecnico snc, 00133 Roma, 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), 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 (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstrasse 1, 81679 München, 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), 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, Scheinerstrasse 1, 81679 München, Germany), 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), 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), E. Keihänen (Department of Physics and Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, 00014 University of Helsinki, Finland), 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, Scheinerstrasse 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, 00014 University of Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, Helsinki, Finland), O. Lahav (Department of Physics and Astronomy, University College London, Gower Street, London WC1E 6BT, UK), 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, 00014 University of Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, Helsinki, Finland), I. Lloro (SKA Observatory, Jodrell Bank, Lower Withington, Macclesfield, Cheshire SK11 9FT, UK), G. Mainetti (Centre de Calcul de l'IN2P3/CNRS, 21 avenue Pierre de Coubertin 69627 Villeurbanne Cedex, France), D. Maino (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, INFN-Sezione di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy), 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), K. Markovic (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), 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. Massey (Department of Physics, Institute for Computational Cosmology, Durham University, South Road, Durham, DH1 3LE, UK), D. C. Masters (Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA), 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), Y. Mellier (Institut d'Astrophysique de Paris, 98bis Boulevard Arago, 75014, Paris, France, Institut d'Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, and Sorbonne Université, 98 bis boulevard Arago, 75014 Paris, France), 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 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), C. Neissner (Institut de Física d'Altes Energies, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), S. -M. Niemi (European Space Agency/ESTEC, Keplerlaan 1, 2201 AZ Noordwijk, The Netherlands), 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), V. Pettorino (European Space Agency/ESTEC, Keplerlaan 1, 2201 AZ Noordwijk, The Netherlands), 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), L. Pozzetti (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), F. Raison (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), R. Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias, Vía Láctea, 38205 La Laguna, Tenerife, Spain, Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, Calle Serrano 117, 28006 Madrid, Spain, Universidad de La Laguna, Departamento de Astrofísica, 38206 La Laguna, Tenerife, Spain), 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), E. Rossetti (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna, Via Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy), R. Saglia (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstrasse 1, 81679 München, Germany, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), Z. Sakr (Institut für Theoretische Physik, University of Heidelberg, Philosophenweg 16, 69120 Heidelberg, Germany, 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), B. Sartoris (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstrasse 1, 81679 München, Germany, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), J. A. Schewtschenko (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), 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), E. Sefusatti (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. Seidel (Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), M. Seiffert (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), S. Serrano (Institut d'Estudis Espacials de Catalunya, Satlantis, University Science Park, Sede Bld 48940, Leioa-Bilbao, Spain, Institute of Space Sciences), 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), A. Spurio Mancini (Department of Physics, Royal Holloway, University of London, TW20 0EX, UK), L. Stanco (INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), J. Steinwagner (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), D. Tavagnacco (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), A. N. Taylor (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), H. I. Teplitz (Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA), 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 (Department of Physics and Astronomy, University College London, Gower Street, London WC1E 6BT, 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), A. Tsyganov (Centre for Information Technology, University of Groningen, P.O. Box 11044, 9700 CA Groningen, The Netherlands), I. Tutusaus (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, 00014 University of Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, Helsinki, Finland), T. Vassallo (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstrasse 1, 81679 München, Germany, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), G. Verdoes Kleijn (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, PO Box 800, 9700 AV Groningen, The Netherlands), Y. Wang (Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA), J. Weller (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstrasse 1, 81679 München, Germany, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), G. Zamorani (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), E. Zucca (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), L. Gabarra (Department of Physics, Oxford University, Keble Road, Oxford OX1 3RH, UK), J. Martín-Fleitas (Aurora Technology for European Space Agency), I. Risso (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy, and 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. 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)
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Stel je de Euclid-ruimtetelescoop voor als een enorme, supersnelle camera die een panoramafoto maakt van miljarden sterrenstelsels door het heelal. Om het verhaal van het heelal te begrijpen—hoe het uitdijt, hoe donkere energie werkt en hoe donkere materie het bij elkaar houdt—moeten wetenschappers niet alleen weten waar deze sterrenstelsels zich bevinden, maar ook hoe ver weg ze zijn.
In de astronomie wordt afstand gemeten via "roodverschuiving" (hoeveel het licht van een sterrenstelsel is uitgerekt naarmate het heelal uitdijt). Het echter voor elk afzonderlijk sterrenstelsel een exacte afstand bepalen, is als proberen elke enkele persoon in een vol stadion te interviewen; het is te traag en te duur. In plaats daarvan gebruiken astronomen een "beste schatting"-methode gebaseerd op de kleur van het sterrenstelsel (fotometrische roodverschuiving). Maar deze schattingen kunnen wazig zijn, net als een foto gemaakt in de mist.
Dit artikel gaat over een nieuwe, scherper manier om die mist op te helderen met een techniek die clustering-redshifts (roodverschuivingen door clustering) heet.
De Kernidee: De "Feestganger"-Analogie
Stel je het heelal voor als een enorm feest.
- De Fotometrische Sterrenstelsels zijn de gasten die we van ver kunnen zien, maar waarvan we niet precies weten wie ze zijn of waar ze vandaan komen. We weten alleen dat ze in de zaal zijn.
- De Spectroscopische Sterrenstelsels zijn een kleine groep VIP's die grondig zijn geïnterviewd. We kennen hun exacte namen, leeftijden en woonplaatsen (hun precieze afstanden).
Het probleem is: we hebben een enorme menigte "mysterieuze gasten" (fotometrisch) en we moeten hun gemiddelde leeftijd en afstand bepalen. We kunnen ze niet allemaal interviewen.
De Clustering-Redshifts-oplossing:
In plaats van de mysterieuze gasten te interviewen, kijken we hoe ze in de buurt staan van de VIP's.
- Als een mysterieuze gast direct naast een VIP uit "Roodverschuiving-Stad 1" staat, is het zeer waarschijnlijk dat de mysterieuze gast ook uit "Roodverschuiving-Stad 1" komt.
- Als ze in de buurt staan van een VIP uit "Roodverschuiving-Stad 2", komen ze waarschijnlijk ook vandaan.
Door te meten hoe strak de mysterieuze gasten zich clusteren rond de bekende VIP's op verschillende afstanden, kunnen we statistisch de ware afstandsverdeling van de hele menigte reconstrueren.
Wat Dit Artikel Heeft Gedaan
De auteurs hebben hier niet alleen over gespeculeerd; ze bouwden een massale virtueel heelal (de "Flagship 2-simulatie" genoemd) om te testen of deze methode goed genoeg werkt voor de Euclid-missie. Ze creëerden een nep-heelal met 4 biljoen deeltjes en miljarden sterrenstelsels, en voerden vervolgens hun "clustering"-test uit om te zien of ze de ware afstanden konden herstellen.
Hier zijn de belangrijkste bevindingen, eenvoudig uitgelegd:
1. Het "Eén-Halo"-Probleem (Het "Gezinseenheid"-Probleem)
Op zeer kleine schalen leven sterrenstelsels vaak in groepen of "halo's" (zoals gezinnen die in hetzelfde huis wonen). Soms mengen verschillende soorten sterrenstelsels (zoals rode en blauwe) zich niet goed binnen deze kleine gezinseenheden.
- De Oplossing: Het team ontdekte dat als ze naar sterrenstelsels keken die te dicht bij elkaar stonden (minder dan 1,5 miljoen lichtjaar), de wiskunde rommelig en onnauwkeurig werd door deze gezinsdynamiek. Ze besloten de "dichtstbijzijnde buren" te negeren en alleen naar sterrenstelsels te kijken die iets verder uit elkaar staan. Dit maakte de resultaten veel schoner.
2. De Juiste "Zoom"-Niveau Vinden
Net als bij het maken van een foto heb je het juiste zoomniveau nodig.
- Te ingezoomd: Je ziet te veel ruis en gezinskarakteristieken (het één-halo-probleem).
- Te uitgezoomd: Je mist de details die nodig zijn om de VIP's van de menigte te onderscheiden.
- Het Sweet Spot: Ze ontdekten dat kijken naar schalen tussen 1,5 en 5 miljoen lichtjaar de perfecte balans was. Dit gaf hen het helderste signaal zonder de ruis.
3. Het "Bias"-Probleem Oplossen (Het Weegprobleem)
In deze analogie zijn sommige soorten sterrenstelsels "zwaarder" (meer geclusterd) dan andere. Als je dit gewicht niet meeneemt, zal je afstandsberekening verkeerd zijn.
- De Innovatie: Het artikel introduceerde een nieuwe, betere manier om dit "gewicht" (sterrenstelsel-bias) voor de mysterieuze gasten te meten. Ze testten verschillende methoden en vonden er één (genaamd M3) die bijna net zo goed werkte als het perfect kennen van de ware afstanden. Het is alsof je een zeer nauwkeurige weegschaal hebt om de mysterieuze gasten te wegen zonder ze individueel te wegen.
4. Het Resultaat: De Doelstelling Bereikt
De Euclid-missie heeft een strikte regel: de gemiddelde afstandsschatting voor elke groep sterrenstelsels moet nauwkeurig zijn binnen een zeer kleine foutmarge (minder dan 0,2% van de afstand).
- Het Oordeel: Met hun geoptimaliseerde methode slaagde het team erin om deze doelstelling te halen. Ze konden de ware afstandsverdeling van de sterrenstelsels met hoge precisie reconstrueren. Sterker nog, hun resultaten waren beter dan eerdere pogingen, wat bewijst dat deze "feestganger"-methode robuust is en klaar voor de echte Euclid-gegevens.
Waarom Dit Belangrijk Is
Dit artikel is in wezen een "stress-test" voor een cruciaal instrument. Voordat de echte Euclid-ruimtetelescoop-gegevens binnenkomen, moesten de wetenschappers weten: Kunnen we deze clustering-methode vertrouwen om ons de juiste antwoorden te geven?
Het antwoord is ja. Ze lieten zien dat door zorgvuldig te kiezen welke sterrenstelsels we vergelijken, de "te dichtbij"-sterrenstelsels negeren en een nieuwe manier van wegen van de gegevens gebruiken, ze de structuur van het heelal kunnen in kaart brengen met de precisie die nodig is om de mysteries van donkere energie en donkere materie op te lossen.
Kortom: Ze bouwden een virtueel heelal, testten een nieuwe manier om kosmische afstanden te meten door te kijken hoe sterrenstelsels zich groeperen, corrigeerden de fouten die ze vonden, en bewezen dat deze methode nauwkeurig genoeg is om ons te helpen het lot van het heelal te begrijpen.
Technische Samenvatting: Euclid: Prestaties van de fotometrische roodverschuivingskalibratie met de clustering-roodverschuivingstechniek in de Flagship 2-simulatie
Probleemstelling
De precisie van kosmologische beperkingen die worden afgeleid uit beeldvormende surveys zoals Euclid, is kritiek afhankelijk van de nauwkeurige schatting van de roodverschuivingsverdeling, n(z), voor tomografische bins van sterrenstelsels. Specifiek moet de onzekerheid op de gemiddelde roodverschuiving, σ(⟨z⟩), onder de 0,002(1+z) blijven bij een betrouwbaarheidsniveau van 68% om te voldoen aan de wetenschappelijke eisen van Euclid. Hoewel spectroscopische roodverschuivingen nauwkeurig zijn, zijn ze te kostbaar om te verkrijgen voor de miljarden sterrenstelsels in beeldvormende surveys. Fotometrische roodverschuivingen (photo-z) bieden een oplossing, maar lijden onder degeneraties tussen kleuren en roodverschuivingen en beperkingen in representatieve trainingsstalen. Clustering-roodverschuivingstechnieken (clustering-z) bieden een alternatief door statistisch roodverschuivingsverdelingen af te leiden via hoek-kruiscorrelaties tussen fotometrische stalen en spectroscopische stalen met veilige roodverschuivingen. Eerdere studies (bijv. Naidoo et al. 2023) hebben echter residuele systematische vertekeningen geïdentificeerd, met name bij hoge roodverschuivingen, en hebben uitdagingen benadrukt bij het meten van de fotometrische sterrenstelselbias en het modelleren van kleine-schaal clusteringseffecten.
Methodologie
Deze studie evalueert de effectiviteit van de clustering-roodverschuivingstechniek aan de hand van 5000 deg2 gesimuleerde data uit de Euclid Flagship 2-simulatie (Castander et al. 2025). De auteurs hebben realistische mock-stalen gegenereerd voor Euclid-fotometrische sterrenstelsels, Euclid NISP-spectroscopische sterrenstelsels en externe spectroscopische tracers (BOSS, DESI en 4MOST).
De methodologie omvatte:
- Pijplijnoptimalisatie: De auteurs testten verschillende componenten van de clustering-z-pijplijn, waaronder verschillende hoek-correlatieschatters, schaalbereiken en wegingsschema's.
- Bias-correctie: Een primaire focus lag op het ontwikkelen en testen van nieuwe methoden om de fotometrische sterrenstelselbias (bp) te meten, wat de belangrijkste beperking van de techniek is. Zij introduceerden methoden (M3 en M4) die bias meten in kleinere photo-z-bins en de evolutie interpoleerden, en vergeleken deze met bestaande methoden (M0–M2) en een geïdealiseerde "volledige correctie" (M5) met gebruik van ware roodverschuivingen.
- Analyse van systematische fouten: De studie onderzocht verschillende bronnen van systematische vertekening:
- Kleine-schaaleffecten: De impact van het één-halo-regime en niet-lineaire sterrenstelsel-halo-connecties op kruiscorrelaties.
- Modelleringsbenaderingen: Vergelijking van Dirac-, Limber-1-bin- en "drie-bins"-benaderingen voor de spectroscopische roodverschuivingsverdeling.
- Fysische effecten: De impact van vergroting en Roodverschuivingruimtevervormingen (RSD).
- Reconstructie van roodverschuiving: Twee distincte benaderingen werden gebruikt om momenten (⟨z⟩ en σz) te extraheren uit de discrete metingen: een parametrisch "verplaatst-gestrekt" model (SSM) en een niet-parametrische onderdrukte Gaussische Proces-methode (SGP).
Belangrijkste bijdragen
- Optimaal schaalbereik: De auteurs bepaalden dat een geprojecteerd schaalbereik van 1,5<rp<5 Mpc optimaal is. Dit bereik vermijdt het één-halo-regime (waarbij rp<1,5 Mpc vertekeningen introduceert als gevolg van sterrenstelsel-halofysica) terwijl het voldoende signaal-ruisverhouding (SNR) behoudt, en blijft distinct van de schalen die worden gebruikt in primaire kosmologische analyses.
- Meting van fotometrische bias: Het artikel introduceert en valideert methode M3, die fotometrische bias meet in grotere photo-z-bins (Δzphoto=0,1) en de roodverschuivingsevolutie fit. Deze methode presteert vergelijkbaar met de geïdealiseerde M5 (met gebruik van ware roodverschuivingen) en presteert significant beter dan eerdere partiële correctiemethoden.
- Spectroscopische slicing: De studie identificeert een optimale spectroscopische roodverschuivingsslicing van Δz≈0,05, die de behoefte aan voldoende datapunten afweegt tegen de systematische fouten die worden geïntroduceerd door binmodellerings- en fysische effecten zoals vergroting.
- Keuze van schatter: De auteurs pleiten voor de geïntegreerde pair-count-schatter (Vergelijking 57), die de verhouding van data-willekeurige pair-tellingen integreert, boven de verhouding van geïntegreerde tellingen, aangezien deze een betere maskercorrectie en een rechttoe rechtaarte interpretatie van weging biedt.
- Scheiding van tracers: Het artikel beveelt aan om één type spectroscopische tracer (bijv. ELG's of LRG's) te gebruiken voor kruiscorrelaties bij een specifieke roodverschuiving om vertekeningen te vermijden die voortvloeien uit verschillende sterrenstelsel-halo-connectie-eigenschappen (bijv. het "conformiteit"-effect tussen rode en blauwe sterrenstelsels).
Resultaten
- Precisie: De geoptimaliseerde pijplijn slaagde erin de gemiddelde roodverschuivingen en standaardafwijkingen te beperken voor alle tien tomografische bins (tot zphoto=1,6).
- Voldoen aan eisen: Met gebruik van de SSM-benadering voldeed de methode aan of overtrof de Euclid-eis van σ(⟨z⟩)<0,002(1+z) voor alle bins en patches. De conservatieve SGP-methode leverde vergelijkbare resultaten op, maar toonde iets grotere afwijkingen voor specifieke bins (1, 3 en 7), hoewel deze nog steeds binnen een acceptabel bereik lagen gezien de simulatiebeperkingen.
- Bias-mitigatie: De studie identificeerde de "één-bin-benadering" (het verwaarlozen van correlaties met naburige spectroscopische slices) en het één-halo-regime als de primaire bronnen van vertekening. Door schalen te beperken tot >1,5 Mpc en de M3-biascorrectie te gebruiken, werden deze vertekeningen gereduceerd tot niveaus die consistent zijn met de eisen.
- Vergelijking met eerdere werk: De resultaten tonen een significante verbetering ten opzichte van de vorige Flagship 1-studie (Naidoo et al. 2023), met lagere gemiddelde roodverschuivingsvertrekkingen en strakkere beperkingen. Deze verbetering wordt toegeschreven aan het grotere simulatievolume, het geoptimaliseerde schaalbereik, de nieuwe biascorrectiemethoden en de scheiding van spectroscopische tracers.
Betekenis
Het artikel stelt dat de clustering-roodverschuivingstechniek een robuust en levensvatbaar kernonderdeel is voor de roodverschuivingskalibratie van de Euclid-missie. De studie toont aan dat de techniek, met de geoptimaliseerde pijplijn en realistische mock-data, kan voldoen aan de strenge precisie-eisen die nodig zijn voor de zwakke lensing- en sterrenstelselclusteringanalyses van Euclid. De auteurs benadrukken dat hoewel de huidige resultaten optimistisch zijn (afhankelijk van simulaties en specifieke biascorrecties), de identificatie van systematische bronnen (zoals één-halo-effecten en interlopers) en de ontwikkeling van mitigatiestrategieën een duidelijk pad voorwaarts bieden voor de daadwerkelijke data-analyse. Het werk vestigt een fiduciaal kader (schaalbereik, biascorrectie, tracerselectie) dat kan worden toegepast op echte Euclid-data om de nauwkeurigheid van kosmologische beperkingen te waarborgen.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.
Ontvang wekelijks de beste astrophysics papers.
Vertrouwd door onderzoekers van Stanford, Cambridge en de Franse Academie van Wetenschappen.
Check je inbox om je aanmelding te bevestigen.
Er ging iets mis. Opnieuw proberen?
Geen spam, altijd opzegbaar.