Euclid: Photometric redshift calibration with the clustering redshifts technique
Este artigo demonstra que a técnica de redshifts por aglomerados, utilizando o agrupamento angular em pequenas escalas e amostras de referência espectroscópicas do BOSS, DESI e Euclid NISP, pode restringir com êxito os redshifts médios das bins tomográficas do Euclid para atender aos rigorosos requisitos de precisão da missão de σ(⟨z⟩)<0.002(1+z), otimizando o pipeline e abordando vieses como a distribuição de galáxias no halo único.
Autores originais: 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)
Artigo original sob licença CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta é uma explicação gerada por IA do artigo abaixo. Não foi escrita nem endossada pelos autores. Para precisão técnica, consulte o artigo original. Ler aviso legal completo
Imagine o telescópio espacial Euclid como uma câmera massiva e de alta velocidade tirando uma foto panorâmica de bilhões de galáxias em todo o universo. Para entender a história do universo — como ele se expande, como a energia escura funciona e como a matéria escura o mantém unido — os cientistas precisam saber não apenas onde essas galáxias estão, mas quão distantes elas estão.
Na astronomia, a distância é medida pelo "desvio para o vermelho" (redshift) (o quanto a luz de uma galáxia foi esticada à medida que o universo se expande). No entanto, obter uma distância exata para cada galáxia individual é como tentar entrevistar cada pessoa em um estádio lotado; é muito lento e caro. Em vez disso, os astrônomos usam um método de "melhor estimativa" baseado na cor da galáxia (redshift fotométrico). Mas essas estimativas podem ser turvas, como uma foto tirada no nevoeiro.
Este artigo trata de uma maneira nova e mais nítida de dissipar esse nevoeiro usando uma técnica chamada redshifts por aglomeramento.
A Ideia Central: A Analogia do "Convidado da Festa"
Pense no universo como uma festa gigante.
- As Galáxias Fotométricas são os convidados que podemos ver de longe, mas não sabemos exatamente quem são ou de onde vieram. Apenas sabemos que estão na sala.
- As Galáxias Espectroscópicas são um pequeno grupo de VIPs que foram entrevistados minuciosamente. Conhecemos seus nomes exatos, idades e cidades natais (suas distâncias precisas).
O problema é: temos uma multidão enorme de "convidados misteriosos" (fotométricos) e precisamos descobrir sua idade e distância médias. Não podemos entrevistá-los a todos.
A Solução dos Redshifts por Aglomeramento:
Em vez de entrevistar os convidados misteriosos, observamos como eles ficam próximos dos VIPs.
- Se um convidado misterioso está parado bem ao lado de um VIP de "Cidade do Redshift 1", é altamente provável que o convidado misterioso também seja de "Cidade do Redshift 1".
- Se eles estão perto de um VIP de "Cidade do Redshift 2", é provável que sejam de lá também.
Ao medir o quão firmemente os convidados misteriosos se aglomeram ao redor dos VIPs conhecidos em diferentes distâncias, podemos reconstruir estatisticamente a distribuição real de distâncias de toda a multidão.
O Que Este Artigo Fez
Os autores não apenas teorizaram sobre isso; eles construíram um universo virtual massivo (chamado de "simulação Flagship 2") para testar se esse método funciona bem o suficiente para a missão Euclid. Eles criaram um universo falso com 4 trilhões de partículas e bilhões de galáxias e, em seguida, executaram seu teste de "aglomeramento" nele para ver se conseguiam recuperar as distâncias reais.
Aqui estão as principais descobertas, explicadas de forma simples:
1. O Problema do "Um-Halo" (A Questão da "Unidade Familiar")
Em escalas muito pequenas, as galáxias frequentemente vivem em grupos ou "halos" (como famílias vivendo na mesma casa). Às vezes, diferentes tipos de galáxias (como as vermelhas e as azuis) não se misturam bem dentro dessas pequenas unidades familiares.
- A Correção: A equipe descobriu que, se olhassem para galáxias muito próximas umas das outras (menos de 1,5 milhão de anos-luz), a matemática ficava confusa e imprecisa devido a essas dinâmicas familiares. Eles decidiram ignorar os "vizinhos próximos" e observar apenas galáxias que estão um pouco mais distantes. Isso tornou os resultados muito mais limpos.
2. Encontrar o Nível de "Zoom" Certo
Assim como tirar uma foto, você precisa do nível de zoom certo.
- Zoom demais: Você vê muito ruído e peculiaridades familiares (o problema do um-halo).
- Zoom de menos: Você perde o detalhe necessário para distinguir os VIPs da multidão.
- O Ponto Ideal: Eles descobriram que observar escalas entre 1,5 e 5 milhões de anos-luz era o equilíbrio perfeito. Isso lhes deu o sinal mais claro sem o ruído.
3. Corrigindo o "Viés" (O Problema do Peso)
Nesta analogia, alguns tipos de galáxias são "mais pesados" (mais aglomerados) do que outros. Se você não levar esse peso em conta, seu cálculo de distância estará errado.
- A Inovação: O artigo introduziu uma nova e melhor maneira de medir esse "peso" (viés das galáxias) para os convidados misteriosos. Eles testaram vários métodos e encontraram um (chamado M3) que funcionou quase tão bem quanto conhecer as distâncias reais perfeitamente. É como ter uma balança muito precisa para pesar os convidados misteriosos sem realmente pesá-los individualmente.
4. O Resultado: Cumprindo a Meta
A missão Euclid tem uma regra estrita: a estimativa média de distância para qualquer grupo de galáxias deve ser precisa dentro de uma margem de erro minúscula (menos de 0,2% da distância).
- O Veredito: Usando seu método otimizado, a equipe atingiu com sucesso essa meta. Eles puderam reconstruir a distribuição real de distâncias das galáxias com alta precisão. Na verdade, seus resultados foram melhores do que tentativas anteriores, provando que este método de "convidado da festa" é robusto e pronto para os dados reais do Euclid.
Por Que Isso Importa
Este artigo é essencialmente um "teste de estresse" para uma ferramenta crítica. Antes que os dados reais do telescópio Euclid cheguem, os cientistas precisavam saber: Podemos confiar neste método de aglomeramento para nos dar as respostas certas?
A resposta é sim. Eles mostraram que, escolhendo cuidadosamente quais galáxias comparar, ignorando as "muito próximas" e usando uma nova maneira de pesar os dados, eles podem mapear a estrutura do universo com a precisão necessária para resolver os mistérios da energia escura e da matéria escura.
Em resumo: Eles construíram um universo virtual, testaram uma nova maneira de medir distâncias cósmicas observando como as galáxias se agrupam, corrigiram os erros encontrados e provaram que este método é preciso o suficiente para nos ajudar a entender o destino do universo.
Resumo Técnico: Euclid: Desempenho da calibração de redshift fotométrico com a técnica de redshifts de aglomeramento na simulação Flagship 2
Declaração do Problema
A precisão das restrições cosmológicas derivadas de levantamentos de imagem como o Euclid depende criticamente da estimativa precisa da distribuição de redshift, n(z), para os bins tomográficos de galáxias. Especificamente, a incerteza sobre o redshift médio, σ(⟨z⟩), deve permanecer abaixo de 0,002(1+z) a 68% de confiança para atender aos requisitos científicos do Euclid. Embora os redshifts espectroscópicos sejam precisos, são custosos demais para serem obtidos para os bilhões de galáxias em levantamentos de imagem. Os redshifts fotométricos (photo-z) oferecem uma solução, mas sofrem de degenerescências entre cores e redshifts e limitações em amostras de treinamento representativas. As técnicas de redshifts de aglomeramento (clustering-z) oferecem uma alternativa ao inferir estatisticamente distribuições de redshift através de correlações cruzadas angulares entre amostras fotométricas e amostras espectroscópicas com redshifts seguros. No entanto, estudos anteriores (por exemplo, Naidoo et al. 2023) identificaram vieses sistemáticos residuais, particularmente em altos redshifts, e destacaram desafios na medição do viés de galáxias fotométricas e na modelagem de efeitos de aglomeramento em pequenas escalas.
Metodologia
Este estudo avalia a eficácia da técnica de redshifts de aglomeramento utilizando 5000 deg2 de dados simulados da simulação Euclid Flagship 2 (Castander et al. 2025). Os autores geraram amostras realistas de mock para galáxias fotométricas do Euclid, galáxias espectroscópicas do Euclid NISP e traçadores espectroscópicos externos (BOSS, DESI e 4MOST).
A metodologia envolveu:
- Otimização do Pipeline: Os autores testaram vários componentes do pipeline de clustering-z, incluindo diferentes estimadores de correlação angular, faixas de escala e esquemas de ponderação.
- Correção de Viés: Um foco principal foi desenvolver e testar novos métodos para medir o viés de galáxias fotométricas (bp), que é a principal limitação da técnica. Eles introduziram métodos (M3 e M4) que medem o viés em bins menores de photo-z e interpolam a evolução, comparando-os com métodos existentes (M0–M2) e uma "correção total" idealizada (M5) usando redshifts verdadeiros.
- Análise de Erro Sistemático: O estudo investigou várias fontes de viés sistemático:
- Efeitos em pequena escala: O impacto do regime de um halo e das conexões não lineares galáxia-halo nas correlações cruzadas.
- Aproximações de modelagem: Comparando aproximações Dirac, Limber-1-bin e "três-bins" para a distribuição de redshift espectroscópico.
- Efeitos físicos: O impacto da magnificação e das Distorções no Espaço de Redshift (RSD).
- Reconstrução de Redshift: Duas abordagens distintas foram usadas para extrair momentos (⟨z⟩ e σz) das medições discretas: um modelo paramétrico "deslocado-esticado" (SSM) e um método não paramétrico de Processo Gaussiano Suprimido (SGP).
Contribuições Principais
- Faixa de Escala Ótima: Os autores determinaram que uma faixa de escala projetada de 1,5<rp<5 Mpc é ótima. Esta faixa evita o regime de um halo (onde rp<1,5 Mpc introduz vieses devido à física galáxia-halo) enquanto mantém uma relação sinal-ruído (SNR) suficiente, e permanece distinta das escalas usadas nas análises cosmológicas primárias.
- Medição de Viés Fotométrico: O artigo introduz e valida o método M3, que mede o viés fotométrico em bins maiores de photo-z (Δzphoto=0,1) e ajusta a evolução do redshift. Este método desempenha de forma comparável ao M5 idealizado (usando redshifts verdadeiros) e supera significativamente os métodos de correção parcial anteriores.
- Corte Espectroscópico: O estudo identifica um corte de redshift espectroscópico ótimo de Δz≈0,05, equilibrando a necessidade de pontos de dados suficientes contra os erros sistemáticos introduzidos pela modelagem de bins e efeitos físicos como a magnificação.
- Escolha do Estimador: Os autores defendem o estimador integrado de contagem de pares (Eq. 57), que integra a razão das contagens de pares dados-aleatórios, em vez da razão das contagens integradas, encontrando que ele oferece melhor correção de máscara e interpretação direta da ponderação.
- Separação de Traçadores: O artigo recomenda o uso de um único tipo de traçador espectroscópico (por exemplo, ELGs ou LRGs) para correlações cruzadas em um redshift específico para evitar vieses decorrentes de diferentes propriedades de conexão galáxia-halo (por exemplo, o efeito de "conformidade" entre galáxias vermelhas e azuis).
Resultados
- Precisão: O pipeline otimizado restringiu com sucesso os redshifts médios e desvios padrão para todos os dez bins tomográficos (até zphoto=1,6).
- Satisfação dos Requisitos: Usando a abordagem SSM, o método atendeu ou superou o requisito do Euclid de σ(⟨z⟩)<0,002(1+z) para todos os bins e patches. O método conservador SGP produziu resultados comparáveis, mas mostrou desvios ligeiramente maiores para bins específicos (1, 3 e 7), embora estes ainda estivessem dentro de uma faixa aceitável dadas as restrições da simulação.
- Mitigação de Viés: O estudo identificou a "aproximação de um bin" (negligenciando correlações com fatias espectroscópicas vizinhas) e o regime de um halo como as principais fontes de viés. Ao restringir as escalas para >1,5 Mpc e usar a correção de viés M3, esses vieses foram reduzidos a níveis consistentes com os requisitos.
- Comparação com Trabalhos Anteriores: Os resultados demonstram uma melhoria significativa sobre o estudo anterior Flagship 1 (Naidoo et al. 2023), alcançando vieses de redshift médio mais baixos e restrições mais apertadas. Esta melhoria é atribuída ao maior volume de simulação, à faixa de escala otimizada, aos novos métodos de correção de viés e à separação de traçadores espectroscópicos.
Significado
O artigo afirma que a técnica de redshifts de aglomeramento é um componente central robusto e viável para a calibração de redshift da missão Euclid. O estudo demonstra que, com o pipeline otimizado e dados de mock realistas, a técnica pode atender aos requisitos rigorosos de precisão necessários para as análises de lente fraca e aglomeramento de galáxias do Euclid. Os autores destacam que, embora os resultados atuais sejam otimistas (baseados em simulações e correções de viés específicas), a identificação de fontes sistemáticas (como efeitos de um halo e intrusos) e o desenvolvimento de estratégias de mitigação fornecem um caminho claro para a análise de dados reais. O trabalho estabelece um framework fiducial (faixa de escala, correção de viés, seleção de traçadores) que pode ser aplicado aos dados reais do Euclid para garantir a precisão das restrições cosmológicas.
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Confiado por pesquisadores de Stanford, Cambridge e da Academia Francesa de Ciências.
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