1. Euclid preparation: XIII. Forecasts for galaxy morphology with the Euclid Survey using Deep Generative Models
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Euclid Collaboration, Bretonnière, H., Huertas-Company, M., Boucaud, A., Lanusse, F., Jullo, E., MERLIN, Emiliano, Tuccillo, D., CASTELLANO, MARCO, Brinchmann, J., Conselice, C. J., Poncet, M., Popa, L., POZZETTI, Lucia, Raison, F., Rebolo, R., Rhodes, J., Roncarelli, M., Rossetti, E., Saglia, R., Schneider, P., Dole, H., Secroun, A., Seidel, G., Sirignano, C., Sirri, G., Stanco, L., Starck, J. -L., Tallada-Crespí, P., Taylor, A. N., Tereno, I., Toledo-Moreo, R., Cabanac, R., Torradeflot, F., Valentijn, E. A., VALENZIANO, LUCA, Wang, Y., Welikala, N., Weller, J., Zamorani, G., Zoubian, J., Baldi, M., BARDELLI, Sandro, Courtois, H. M., Camera, S., FARINELLI, Ruben, Medinaceli, E., Mei, S., Polenta, G., Romelli, Erik, Tenti, M., Vassallo, T., ZACCHEI, Andrea, ZUCCA, Elena, Castander, F. J., Baccigalupi, C., Balaguera-Antolínez, A., BIVIANO, ANDREA, BORGANI, STEFANO, Bozzo, E., BURIGANA, CARLO, CAPPI, Alberto, Carvalho, C. S., Casas, S., Castignani, G., Duc, P. A., Colodro-Conde, C., Coupon, J., de la Torre, S., Fabricius, M., FARINA, Maria, Ferreira, P. G., Flose-Reimberg, P., Fotopoulou, S., GALEOTTA, Samuele, Ganga, K., Fosalba, P., Garcia-Bellido, J., Gaztanaga, E., Gozaliasl, G., Hook, I. M., Joachimi, B., Kansal, V., Kashlinsky, A., Keihanen, E., Kirkpatrick, C. C., Lindholm, V., Guinet, D., Mainetti, G., Maino, D., Maoli, R., Martinelli, M., Martinet, N., McCracken, H. J., Metcalf, R. B., MORGANTE, GIANLUCA, Morisset, N., Nightingale, J., Kruk, S., Nucita, A., Patrizii, L., Potter, D., Renzi, A., RICCIO, GIUSEPPE, Sánchez, A. G., Sapone, D., Schirmer, M., Schultheis, M., Scottez, V., Kuchner, U., SEFUSATTI, Emiliano, Teyssier, R., Tutusaus, I., Valiviita, J., VIEL, MATTEO, Whittaker, L., Knapen, J. H., Serrano, S., Soubrie, E., Tramacere, A., Wang, L., Amara, A., AURICCHIO, NATALIA, Bender, R., Bodendorf, C., BONINO, Donata, Branchini, Enzo, Brau-Nogue, S., BRESCIA, Massimo, Capobianco, Vito, CARBONE, Carmelita, Carretero, J., CAVUOTI, STEFANO, Cimatti, A., Cledassou, R., Congedo, G., Conversi, L., Copin, Y., CORCIONE, Leonardo, Costille, A., Cropper, M., Da Silva, A., Degaudenzi, H., Douspis, M., Dubath, F., Duncan, C. A. J., Dupac, X., Dusini, S., Farrens, S., Ferriol, S., FRAILIS, Marco, FRANCESCHI, ENRICO, FUMANA, Marco, GARILLI, BIANCA MARIA ROSA, Gillard, W., Gillis, B., GIOCOLI, Carlo, GRAZIAN, Andrea, Grupp, F., Haugan, S. V. H., Holmes, W., Hormuth, F., Hudelot, P., Jahnke, K., Kermiche, S., Kiessling, A., Kilbinger, M., Kitching, T., Kohley, R., Kümmel, M., Kunz, M., Kurki-Suonio, H., LIGORI, Sebastiano, Lilje, P. B., Lloro, I., MAIORANO, Elisabetta, MANSUTTI, Oriana, Marggraf, O., Markovic, K., Marulli, F., Massey, R., Maurogordato, S., Melchior, M., MENEGHETTI, MASSIMO, Meylan, G., Moresco, M., Morin, B., Moscardini, L., Munari, Emiliano, Nakajima, R., Niemi, S. M., Padilla, C., Paltani, S., Pasian, F., Pedersen, K., Pettorino, V., Pires, S., Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire de Cosmologie et Statistiques (LCS - COSMOSTAT), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Lanusse, Francois, UAM. Departamento de Física Teórica, Bretonniere, H., Huertas-Company, M., Boucaud, A., Lanusse, F., Jullo, E., Merlin, E., Tuccillo, D., Castellano, M., Brinchmann, J., Conselice, C. J., Dole, H., Cabanac, R., Courtois, H. M., Castander, F. J., Duc, P. A., Fosalba, P., Guinet, D., Kruk, S., Kuchner, U., Serrano, S., Soubrie, E., Tramacere, A., Wang, L., Amara, A., Auricchio, N., Bender, R., Bodendorf, C., Bonino, D., Branchini, E., Brau-Nogue, S., Brescia, M., Capobianco, V., Carbone, C., Carretero, J., Cavuoti, S., Cimatti, A., Cledassou, R., Congedo, G., Conversi, L., Copin, Y., Corcione, L., Costille, A., Cropper, M., Da Silva, A., Degaudenzi, H., Douspis, M., Dubath, F., Duncan, C. A. J., Dupac, X., Dusini, S., Farrens, S., Ferriol, S., Frailis, M., Franceschi, E., Fumana, M., Garilli, B., Gillard, W., Gillis, B., Giocoli, C., Grazian, A., Grupp, F., Haugan, S. V. H., Holmes, W., Hormuth, F., Hudelot, P., Jahnke, K., Kermiche, S., Kiessling, A., Kilbinger, M., Kitching, T., Kohley, R., Kummel, M., Kunz, M., Kurki-Suonio, H., Ligori, S., Lilje, P. B., Lloro, I., Maiorano, E., Mansutti, O., Marggraf, O., Markovic, K., Marulli, F., Massey, R., Maurogordato, S., Melchior, M., Meneghetti, M., Meylan, G., Moresco, M., Morin, B., Moscardini, L., Munari, E., Nakajima, R., Niemi, S. M., Padilla, C., Paltani, S., Pasian, F., Pedersen, K., Pettorino, V., Pires, S., Poncet, M., Popa, L., Pozzetti, L., Raison, F., Rebolo, R., Rhodes, J., Roncarelli, M., Rossetti, E., Saglia, R., Schneider, P., Secroun, A., Seidel, G., Sirignano, C., Sirri, G., Stanco, L., Starck, J. -L., Tallada-Crespi, P., Taylor, A. N., Tereno, I., Toledo-Moreo, R., Torradeflot, F., Valentijn, E. A., Valenziano, L., Wang, Y., Welikala, N., Weller, J., Zamorani, G., Zoubian, J., Baldi, M., Bardelli, S., Camera, S., Farinelli, R., Medinaceli, E., Mei, S., Polenta, G., Romelli, E., Tenti, M., Vassallo, T., Zacchei, A., Zucca, E., Baccigalupi, C., Balaguera-Antolinez, A., Biviano, A., Borgani, S., Bozzo, E., Burigana, C., Cappi, A., Carvalho, C. S., Casas, S., Castignani, G., Colodro-Conde, C., Coupon, J., De La Torre, S., Fabricius, M., Farina, M., Ferreira, P. G., Flose-Reimberg, P., Fotopoulou, S., Galeotta, S., Ganga, K., Garcia-Bellido, J., Gaztanaga, E., Gozaliasl, G., Hook, I. M., Joachimi, B., Kansal, V., Kashlinsky, A., Keihanen, E., Kirkpatrick, C. C., Lindholm, V., Mainetti, G., Maino, D., Maoli, R., Martinelli, M., Martinet, N., Mccracken, H. J., Metcalf, R. B., Morgante, G., Morisset, N., Nightingale, J., Nucita, A., Patrizii, L., Potter, D., Renzi, A., Riccio, G., Sanchez, A. G., Sapone, D., Schirmer, M., Schultheis, M., Scottez, V., Sefusatti, E., Teyssier, R., Tutusaus, I., Valiviita, J., Viel, M., Whittaker, L., Knapen, J. H., Bretonniere H., Huertas-Company M., Boucaud A., Lanusse F., Jullo E., Merlin E., Tuccillo D., Castellano M., Brinchmann J., Conselice C.J., Dole H., Cabanac R., Courtois H.M., Castander F.J., Duc P.A., Fosalba P., Guinet D., Kruk S., Kuchner U., Serrano S., Soubrie E., Tramacere A., Wang L., Amara A., Auricchio N., Bender R., Bodendorf C., Bonino D., Branchini E., Brau-Nogue S., Brescia M., Capobianco V., Carbone C., Carretero J., Cavuoti S., Cimatti A., Cledassou R., Congedo G., Conversi L., Copin Y., Corcione L., Costille A., Cropper M., Da Silva A., Degaudenzi H., Douspis M., Dubath F., Duncan C.A.J., Dupac X., Dusini S., Farrens S., Ferriol S., Frailis M., Franceschi E., Fumana M., Garilli B., Gillard W., Gillis B., Giocoli C., Grazian A., Grupp F., Haugan S.V.H., Holmes W., Hormuth F., Hudelot P., Jahnke K., Kermiche S., Kiessling A., Kilbinger M., Kitching T., Kohley R., Kummel M., Kunz M., Kurki-Suonio H., Ligori S., Lilje P.B., Lloro I., Maiorano E., Mansutti O., Marggraf O., Markovic K., Marulli F., Massey R., Maurogordato S., Melchior M., Meneghetti M., Meylan G., Moresco M., Morin B., Moscardini L., Munari E., Nakajima R., Niemi S.M., Padilla C., Paltani S., Pasian F., Pedersen K., Pettorino V., Pires S., Poncet M., Popa L., Pozzetti L., Raison F., Rebolo R., Rhodes J., Roncarelli M., Rossetti E., Saglia R., Schneider P., Secroun A., Seidel G., Sirignano C., Sirri G., Stanco L., Starck J.-L., Tallada-Crespi P., Taylor A.N., Tereno I., Toledo-Moreo R., Torradeflot F., Valentijn E.A., Valenziano L., Wang Y., Welikala N., Weller J., Zamorani G., Zoubian J., Baldi M., Bardelli S., Camera S., Farinelli R., Medinaceli E., Mei S., Polenta G., Romelli E., Tenti M., Vassallo T., Zacchei A., Zucca E., Baccigalupi C., Balaguera-Antolinez A., Biviano A., Borgani S., Bozzo E., Burigana C., Cappi A., Carvalho C.S., Casas S., Castignani G., Colodro-Conde C., Coupon J., De La Torre S., Fabricius M., Farina M., Ferreira P.G., Flose-Reimberg P., Fotopoulou S., Galeotta S., Ganga K., Garcia-Bellido J., Gaztanaga E., Gozaliasl G., Hook I.M., Joachimi B., Kansal V., Kashlinsky A., Keihanen E., Kirkpatrick C.C., Lindholm V., Mainetti G., Maino D., Maoli R., Martinelli M., Martinet N., McCracken H.J., Metcalf R.B., Morgante G., Morisset N., Nightingale J., Nucita A., Patrizii L., Potter D., Renzi A., Riccio G., Sanchez A.G., Sapone D., Schirmer M., Schultheis M., Scottez V., Sefusatti E., Teyssier R., Tutusaus I., Valiviita J., Viel M., Whittaker L., Knapen J.H., Astronomy, Bretonniere, H, Huertas-Company, M, Boucaud, A, Lanusse, F, Jullo, E, Merlin, E, Tuccillo, D, Castellano, M, Brinchmann, J, Conselice, Cj, Dole, H, Cabanac, R, Courtois, Hm, Castander, Fj, Duc, Pa, Fosalba, P, Guinet, D, Kruk, S, Kuchner, U, Serrano, S, Soubrie, E, Tramacere, A, Wang, L, Amara, A, Auricchio, N, Bender, R, Bodendorf, C, Bonino, D, Branchini, E, Brau-Nogue, S, Brescia, M, Capobianco, V, Carbone, C, Carretero, J, Cavuoti, S, Cimatti, A, Cledassou, R, Congedo, G, Conversi, L, Copin, Y, Corcione, L, Costille, A, Cropper, M, Da Silva, A, Degaudenzi, H, Douspis, M, Dubath, F, Duncan, Caj, Dupac, X, Dusini, S, Farrens, S, Ferriol, S, Frailis, M, Franceschi, E, Fumana, M, Garilli, B, Gillard, W, Gillis, B, Giocoli, C, Grazian, A, Grupp, F, Haugan, Svh, Holmes, W, Hormuth, F, Hudelot, P, Jahnke, K, Kermiche, S, Kiessling, A, Kilbinger, M, Kitching, T, Kohley, R, Kummel, M, Kunz, M, Kurki-Suonio, H, Ligori, S, Lilje, Pb, Lloro, I, Maiorano, E, Mansutti, O, Marggraf, O, Markovic, K, Marulli, F, Massey, R, Maurogordato, S, Melchior, M, Meneghetti, M, Meylan, G, Moresco, M, Morin, B, Moscardini, L, Munari, E, Nakajima, R, Niemi, Sm, Padilla, C, Paltani, S, Pasian, F, Pedersen, K, Pettorino, V, Pires, S, Poncet, M, Popa, L, Pozzetti, L, Raison, F, Rebolo, R, Rhodes, J, Roncarelli, M, Rossetti, E, Saglia, R, Schneider, P, Secroun, A, Seidel, G, Sirignano, C, Sirri, G, Stanco, L, Starck, Jl, Tallada-Crespi, P, Taylor, An, Tereno, I, Toledo-Moreo, R, Torradeflot, F, Valentijn, Ea, Valenziano, L, Wang, Y, Welikala, N, Weller, J, Zamorani, G, Zoubian, J, Baldi, M, Bardelli, S, Camera, S, Farinelli, R, Medinaceli, E, Mei, S, Polenta, G, Romelli, E, Tenti, M, Vassallo, T, Zacchei, A, Zucca, E, Baccigalupi, C, Balaguera-Antolinez, A, Biviano, A, Borgani, S, Bozzo, E, Burigana, C, Cappi, A, Carvalho, C, Casas, S, Castignani, G, Colodro-Conde, C, Coupon, J, de la Torre, S, Fabricius, M, Farina, M, Ferreira, Pg, Flose-Reimberg, P, Fotopoulou, S, Galeotta, S, Ganga, K, Garcia-Bellido, J, Gaztanaga, E, Gozaliasl, G, Hook, Im, Joachimi, B, Kansal, V, Kashlinsky, A, Keihanen, E, Kirkpatrick, Cc, Lindholm, V, Mainetti, G, Maino, D, Maoli, R, Martinelli, M, Martinet, N, Mccracken, Hj, Metcalf, Rb, Morgante, G, Morisset, N, Nightingale, J, Nucita, A, Patrizii, L, Potter, D, Renzi, A, Riccio, G, Sanchez, Ag, Sapone, D, Schirmer, M, Schultheis, M, Scottez, V, Sefusatti, E, Teyssier, R, Tutusaus, I, Valiviita, J, Viel, M, Whittaker, L, Knapen, Jh, Department of Physics, Research Program in Systems Oncology, and Helsinki Institute of Physics
- Subjects
INFORMATION ,structure [Galaxies] ,FOS: Physical sciences ,Techniques: image processing ,Morphology (biology) ,observation [Cosmology] ,Astrophysics ,Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics ,Surveys ,Cosmology: observation ,01 natural sciences ,Settore FIS/05 - Astronomia e Astrofisica ,DEPENDENCE ,Galaxies: structure ,galaxies ,evolution ,0103 physical sciences ,image processing [Techniques] ,structure ,Survey ,010303 astronomy & astrophysics ,Astrophysics::Galaxy Astrophysics ,COSMOS ,Physics ,010308 nuclear & particles physics ,galaxie ,Cosmology: observations ,[PHYS.ASTR.GA] Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA] ,Galaxies: evolution ,Física ,Astronomy and Astrophysics ,technique ,115 Astronomy, Space science ,evolution [Galaxies] ,Astrophysics - Astrophysics of Galaxies ,techniques ,image processing ,surveys ,cosmology ,observations ,Galaxy ,[PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA] ,Space and Planetary Science ,Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA) ,SIMULATION ,Generative grammar - Abstract
Artículo escrito por un elevado número de autores, sólo se referencian el que aparece en primer lugar, los autores pertenecientes a la UAM y el nombre del grupo de colaboración, si lo hubiere., We present a machine learning framework to simulate realistic galaxies for the Euclid Survey, producing more complex and realistic galaxies than the analytical simulations currently used in Euclid. The proposed method combines a control on galaxy shape parameters offered by analytic models with realistic surface brightness distributions learned from real Hubble Space Telescope observations by deep generative models. We simulate a galaxy field of 0.4 deg2 as it will be seen by the Euclid visible imager VIS, and we show that galaxy structural parameters are recovered to an accuracy similar to that for pure analytic Sérsic profiles. Based on these simulations, we estimate that the Euclid Wide Survey (EWS) will be able to resolve the internal morphological structure of galaxies down to a surface brightness of 22.5 mag arcsec-2, and the Euclid Deep Survey (EDS) down to 24.9 mag arcsec-2. This corresponds to approximately 250 million galaxies at the end of the mission and a 50% complete sample for stellar masses above 1010.6 M (resp. 109.6 M) at a redshift z ∼ 0.5 for the EWS (resp. EDS). The approach presented in this work can contribute to improving the preparation of future high-precision cosmological imaging surveys by allowing simulations to incorporate more realistic galaxies
- Published
- 2021