Published March 2021 | Version v1
Journal article

Euclid preparation

Ilbert, O.
de La Torre, S.
Martinet, N.
Wright, A. H.
Paltani, S.
Laigle, C.
Davidzon, I.
Jullo, E.
Hildebrandt, H.
Masters, D. C.
Amara, A.
Conselice, C. J.
Andreon, S.
Auricchio, N.
Azzollini, R.
Baccigalupi, C.
Balaguera-Antolínez, A.
Baldi, M.
Balestra, A.
Bardelli, S.
Bender, R.
Biviano, A.
Bodendorf, C.
Bonino, D.
Borgani, S.
Boucaud, A.
Bozzo, E.
Branchini, E.
Brescia, M.
Burigana, C.
Cabanac, R.
Camera, S.
Capobianco, V.
Cappi, A.
Carbone, C.
Carretero, J.
Carvalho, C. S.
Casas, S.
Castander, F. J.
Castellano, M.
Castignani, G.
Cavuoti, S.
Cimatti, A.
Cledassou, R.
Colodro-Conde, C.
Congedo, G.
Conversi, L.
Copin, Y.
Corcione, L.
Costille, A.
Coupon, J.
Courtois, H. M.
Cropper, M.
Cuby, J.
da Silva, A.
Degaudenzi, H.
Di Ferdinando, D.
Dubath, F.
Duncan, C.
Dupac, X.
Dusini, S.
Ealet, A.
Fabricius, M.
Farrens, S.
Ferreira, P. G.
Finelli, F.
Fosalba, P.
Fotopoulou, S.
Franceschi, E.
Franzetti, P.
Galeotta, S.
Garilli, B.
Gillard, W.
Gillis, B.
Giocoli, C.
Gozaliasl, G.
Graciá-Carpio, J.
Grupp, F.
Guzzo, L.
Haugan, S. V. H.
Holmes, W.
Hormuth, F.
Jahnke, K.
Keihanen, E.
Kermiche, S.
Kiessling, A.
Kirkpatrick, C. C.
Kunz, M.
Kurki-Suonio, H.
Ligori, S.
Lilje, P. B.
Lloro, I.
Maino, D.
Maiorano, E.
Marggraf, O.
Markovic, K.
Marulli, F.
Massey, R.
Maturi, M.
Mauri, N.
Maurogordato, S.
Mccracken, H. J.
Medinaceli, E.
Mei, S.
Benton Metcalf, R.
Moresco, M.
Morin, B.
Moscardini, L.
Munari, E.
Nakajima, R.
Neissner, C.
Niemi, S.
Nightingale, J.
Pasian, F.
Patrizii, L.
Pedersen, K.
Pello, R.
Pettorino, V.
Pires, S.
Polenta, G.
Poncet, M.
Popa, L.
Potter, D.
Pozzetti, L.
Raison, F.
Renzi, A.
Rhodes, J.
Riccio, G.
Romelli, E.
Roncarelli, M.
Rossetti, E.
Saglia, R.
Sánchez, A. G.
Sapone, D.
Schneider, P.
Schrabback, T.
Scottez, V.
Secroun, A.
Seidel, G.
Serrano, S.
Sirignano, C.
Sirri, G.
Stanco, L.
Sureau, F.
Tallada Crespá, P.
Tenti, M.
Teplitz, H. I.
Tereno, I.
Toledo-Moreo, R.
Torradeflot, F.
Tramacere, A.
Valentijn, E. A.
Valenziano, L.
Valiviita, J.
Vassallo, T.
Wang, Y.
Padilla, C.
Welikala, N.
Weller, J.
Whittaker, L.
Zacchei, A.
Zamorani, G.
Zoubian, J.
Zucca, E.
Others:
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM) ; Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
University of New South Wales [Sydney] (UNSW)
Institut d'Astrophysique de Paris (IAP) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
California Institute of Technology (CALTECH)
University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH)
INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna (OABO) ; Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)
AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Laboratoire Astrophysique de Toulouse-Tarbes (LATT) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Cosmologie, Astrophysique Stellaire & Solaire, de Planétologie et de Mécanique des Fluides (CASSIOPEE) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
University of California [Merced] (UC Merced) ; University of California (UC)
Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)
Herschel Science Center [Madrid] ; European Space Astronomy Centre (ESAC) ; European Space Agency (ESA)-European Space Agency (ESA)
Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon (IP2I Lyon) ; Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Genève = University of Geneva (UNIGE)
Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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 Paris Cité (UPCité)
University of Oxford [Oxford]
Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM) ; Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut d'Astrophysique de Paris (IAP) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères (LERMA (UMR_8112)) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY)
Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC) ; Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU) ; Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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 Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Fondation FondaMental [Créteil]
Université Paris-Sorbonne - Paris 4 - École des hautes études en sciences de l'information et de la communication (UP4 CELSA) ; Université Paris-Sorbonne (UP4)
Laboratoire Européen Performance Santé Altitude (LEPSA) ; Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)
Wuhan University [China]
Euclid Collaboration

Description

The analysis of weak gravitational lensing in wide-field imaging surveys is considered to be a major cosmological probe of dark energy. Our capacity to constrain the dark energy equation of state relies on an accurate knowledge of the galaxy mean redshift ⟨z⟩. We investigate the possibility of measuring ⟨z⟩ with an accuracy better than 0.002 (1 + z) in ten tomographic bins spanning the redshift interval 0.2 < z < 2.2, the requirements for the cosmic shear analysis of Euclid. We implement a sufficiently realistic simulation in order to understand the advantages and complementarity, as well as the shortcomings, of two standard approaches: the direct calibration of ⟨z⟩ with a dedicated spectroscopic sample and the combination of the photometric redshift probability distribution functions (zPDFs) of individual galaxies. We base our study on the Horizon-AGN hydrodynamical simulation, which we analyse with a standard galaxy spectral energy distribution template-fitting code. Such a procedure produces photometric redshifts with realistic biases, precisions, and failure rates. We find that the current Euclid design for direct calibration is sufficiently robust to reach the requirement on the mean redshift, provided that the purity level of the spectroscopic sample is maintained at an extremely high level of > 99.8%. The zPDF approach can also be successful if the zPDF is de-biased using a spectroscopic training sample. This approach requires deep imaging data but is weakly sensitive to spectroscopic redshift failures in the training sample. We improve the de-biasing method and confirm our finding by applying it to real-world weak-lensing datasets (COSMOS and KiDS+VIKING-450).

Abstract

International audience

Additional details

Created:
December 4, 2022
Modified:
December 1, 2023