Euclid preparation. Measuring detailed galaxy morphologies for Euclid with Machine Learning
B Aussel
,
S Kruk
,
M Walmsley
,
M Huertas-Company
(1, 2, 3)
,
M Castellano
,
C.J Conselice
,
M Delli Veneri
,
H. Domínguez Sánchez
,
P.-A Duc
(4)
,
U Kuchner
,
A La Marca
,
B Margalef-Bentabol
,
F.R Marleau
,
G Stevens
,
Y Toba
,
C Tortora
,
L Wang
,
Nabila Aghanim
(5)
,
B Altieri
,
A Amara
,
S Andreon
,
N Auricchio
,
M Baldi
,
S Bardelli
,
R Bender
,
C Bodendorf
,
D Bonino
,
E Branchini
,
M Brescia
,
J Brinchmann
,
S Camera
,
V Capobianco
,
C Carbone
,
J Carretero
,
S Casas
,
S Cavuoti
,
A Cimatti
,
G Congedo
,
L Conversi
,
Y Copin
(6)
,
F Courbin
,
H.M Courtois
(6)
,
M Cropper
,
A da Silva
,
H Degaudenzi
,
A.M Di Giorgio
,
J Dinis
,
F Dubath
,
X Dupac
,
S Dusini
,
M Farina
,
S Farrens
(7)
,
S Ferriol
(6)
,
S Fotopoulou
,
M Frailis
,
E Franceschi
,
P Franzetti
,
M Fumana
,
S Galeotta
,
B Garilli
,
B Gillis
,
C Giocoli
,
A Grazian
,
F Grupp
,
S.V.H Haugan
,
W Holmes
,
I Hook
,
F Hormuth
,
A Hornstrup
,
P Hudelot
(8)
,
K Jahnke
,
E Keihänen
,
S Kermiche
(9)
,
A Kiessling
,
M Kilbinger
(7)
,
B Kubik
(6)
,
M Kümmel
,
M Kunz
,
H Kurki-Suonio
,
R Laureijs
,
S Ligori
,
P.B Lilje
,
V Lindholm
,
I Lloro
,
E Maiorano
,
O Mansutti
,
O Marggraf
,
K Markovic
,
N Martinet
(10)
,
F Marulli
,
R Massey
,
S Maurogordato
(11)
,
E Medinaceli
,
S Mei
(12)
,
Y Mellier
(8)
,
M Meneghetti
,
E Merlin
,
G Meylan
,
M Moresco
,
L Moscardini
,
E Munari
,
S.-M Niemi
,
C Padilla
,
S Paltani
,
F Pasian
,
K Pedersen
,
W.J Percival
,
V Pettorino
(7)
,
S Pires
(7)
,
G Polenta
,
M Poncet
(13)
,
L.A Popa
,
L Pozzetti
,
F Raison
,
R Rebolo
,
A Renzi
,
J Rhodes
,
G Riccio
,
E Romelli
,
M Roncarelli
,
E Rossetti
,
R Saglia
,
D Sapone
,
B Sartoris
,
M Schirmer
,
P Schneider
,
A Secroun
(9)
,
G Seidel
,
S Serrano
,
C Sirignano
,
G Sirri
,
L Stanco
,
J.-L Starck
(7)
,
P Tallada-Crespí
,
A.N Taylor
,
H.I Teplitz
,
I Tereno
,
R Toledo-Moreo
,
F Torradeflot
,
I Tutusaus
(14)
,
E.A Valentijn
,
L Valenziano
,
T Vassallo
,
A Veropalumbo
,
Y Wang
,
J Weller
,
A Zacchei
,
G Zamorani
,
J Zoubian
(9)
,
E Zucca
,
A Biviano
,
M Bolzonella
,
A Boucaud
(12)
,
E Bozzo
,
C Burigana
,
C Colodro-Conde
,
D Di Ferdinando
,
R Farinelli
,
J Graciá-Carpio
,
G Mainetti
(15)
,
S Marcin
,
N Mauri
,
C Neissner
,
A.A Nucita
,
Z Sakr
(14)
,
V Scottez
(8, 16)
,
M Tenti
,
M Viel
,
M Wiesmann
,
Y Akrami
,
V Allevato
,
S Anselmi
(17)
,
C Baccigalupi
,
M Ballardini
,
S Borgani
,
A.S Borlaff
,
H Bretonnière
,
S Bruton
,
R Cabanac
(14)
,
A Calabro
,
A Cappi
(11)
,
C.S Carvalho
,
G Castignani
,
T Castro
,
G Cañas-Herrera
,
K.C Chambers
,
J Coupon
,
O Cucciati
,
S Davini
,
G de Lucia
,
G Desprez
,
S Di Domizio
,
Herve Dole
(5)
,
A Díaz-Sánchez
,
J.A. Escartin Vigo
,
S Escoffier
(9)
,
I Ferrero
,
F Finelli
,
L Gabarra
,
K Ganga
(12)
,
J García-Bellido
,
E Gaztanaga
,
K George
,
F Giacomini
,
G Gozaliasl
,
A Gregorio
,
D Guinet
(6)
,
A Hall
,
H Hildebrandt
,
A. Jimenez Munoz
(18)
,
J.J.E Kajava
,
V Kansal
,
D Karagiannis
,
C.C Kirkpatrick
,
L Legrand
,
A Loureiro
,
J Macias-Perez
(18)
,
M Magliocchetti
,
R Maoli
,
M Martinelli
,
C.J.A.P Martins
,
S Matthew
,
M Maturi
,
Loïc Maurin
(5)
,
R.B Metcalf
,
M Migliaccio
,
P Monaco
,
G Morgante
,
S Nadathur
,
Nicholas A Walton
,
A Peel
,
A Pezzotta
,
V Popa
,
C Porciani
,
D Potter
,
M Pöntinen
,
P Reimberg
(8)
,
Pier-Francisco Rocci
(5)
,
A.G Sánchez
,
A Schneider
,
E Sefusatti
,
M Sereno
,
P Simon
,
A. Spurio Mancini
,
S.A Stanford
,
J Steinwagner
,
G Testera
,
M Tewes
,
R Teyssier
,
S Toft
,
S Tosi
,
A Troja
,
M Tucci
,
C Valieri
,
J Valiviita
,
D Vergani
,
I.A Zinchenko
1
LERMA -
Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères = Laboratory for Studies of Radiation and Matter in Astrophysics and Atmospheres
2 GEPI - Galaxies, Etoiles, Physique, Instrumentation
3 UPD7 - Université Paris Diderot - Paris 7
4 ObAS - Observatoire astronomique de Strasbourg
5 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
6 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
7 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
8 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
9 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
10 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
11 LAGRANGE - Joseph Louis LAGRANGE
12 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
13 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
14 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
15 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
16 JUNIA - JUNIA
17 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
18 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
2 GEPI - Galaxies, Etoiles, Physique, Instrumentation
3 UPD7 - Université Paris Diderot - Paris 7
4 ObAS - Observatoire astronomique de Strasbourg
5 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
6 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
7 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
8 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
9 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
10 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
11 LAGRANGE - Joseph Louis LAGRANGE
12 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
13 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
14 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
15 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
16 JUNIA - JUNIA
17 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
18 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
B Aussel
- Fonction : Auteur
S Kruk
- Fonction : Auteur
M Walmsley
- Fonction : Auteur
M Castellano
- Fonction : Auteur
C.J Conselice
- Fonction : Auteur
M Delli Veneri
- Fonction : Auteur
H. Domínguez Sánchez
- Fonction : Auteur
U Kuchner
- Fonction : Auteur
A La Marca
- Fonction : Auteur
B Margalef-Bentabol
- Fonction : Auteur
F.R Marleau
- Fonction : Auteur
G Stevens
- Fonction : Auteur
Y Toba
- Fonction : Auteur
C Tortora
- Fonction : Auteur
L Wang
- Fonction : Auteur
B Altieri
- Fonction : Auteur
A Amara
- Fonction : Auteur
S Andreon
- Fonction : Auteur
N Auricchio
- Fonction : Auteur
M Baldi
- Fonction : Auteur
S Bardelli
- Fonction : Auteur
R Bender
- Fonction : Auteur
C Bodendorf
- Fonction : Auteur
D Bonino
- Fonction : Auteur
E Branchini
- Fonction : Auteur
M Brescia
- Fonction : Auteur
J Brinchmann
- Fonction : Auteur
S Camera
- Fonction : Auteur
V Capobianco
- Fonction : Auteur
C Carbone
- Fonction : Auteur
J Carretero
- Fonction : Auteur
S Casas
- Fonction : Auteur
S Cavuoti
- Fonction : Auteur
A Cimatti
- Fonction : Auteur
G Congedo
- Fonction : Auteur
L Conversi
- Fonction : Auteur
F Courbin
- Fonction : Auteur
M Cropper
- Fonction : Auteur
A da Silva
- Fonction : Auteur
H Degaudenzi
- Fonction : Auteur
A.M Di Giorgio
- Fonction : Auteur
J Dinis
- Fonction : Auteur
F Dubath
- Fonction : Auteur
X Dupac
- Fonction : Auteur
S Dusini
- Fonction : Auteur
M Farina
- Fonction : Auteur
S Fotopoulou
- Fonction : Auteur
M Frailis
- Fonction : Auteur
E Franceschi
- Fonction : Auteur
P Franzetti
- Fonction : Auteur
M Fumana
- Fonction : Auteur
S Galeotta
- Fonction : Auteur
B Garilli
- Fonction : Auteur
B Gillis
- Fonction : Auteur
C Giocoli
- Fonction : Auteur
A Grazian
- Fonction : Auteur
F Grupp
- Fonction : Auteur
S.V.H Haugan
- Fonction : Auteur
W Holmes
- Fonction : Auteur
I Hook
- Fonction : Auteur
F Hormuth
- Fonction : Auteur
A Hornstrup
- Fonction : Auteur
K Jahnke
- Fonction : Auteur
E Keihänen
- Fonction : Auteur
A Kiessling
- Fonction : Auteur
M Kümmel
- Fonction : Auteur
M Kunz
- Fonction : Auteur
H Kurki-Suonio
- Fonction : Auteur
R Laureijs
- Fonction : Auteur
S Ligori
- Fonction : Auteur
P.B Lilje
- Fonction : Auteur
V Lindholm
- Fonction : Auteur
I Lloro
- Fonction : Auteur
E Maiorano
- Fonction : Auteur
O Mansutti
- Fonction : Auteur
O Marggraf
- Fonction : Auteur
K Markovic
- Fonction : Auteur
F Marulli
- Fonction : Auteur
R Massey
- Fonction : Auteur
S Maurogordato
- Fonction : Auteur
- PersonId : 178924
- IdHAL : sophie-maurogordato
- ORCID : 0000-0002-5477-8454
- IdRef : 033990018
E Medinaceli
- Fonction : Auteur
M Meneghetti
- Fonction : Auteur
E Merlin
- Fonction : Auteur
G Meylan
- Fonction : Auteur
M Moresco
- Fonction : Auteur
L Moscardini
- Fonction : Auteur
E Munari
- Fonction : Auteur
S.-M Niemi
- Fonction : Auteur
C Padilla
- Fonction : Auteur
S Paltani
- Fonction : Auteur
F Pasian
- Fonction : Auteur
K Pedersen
- Fonction : Auteur
W.J Percival
- Fonction : Auteur
G Polenta
- Fonction : Auteur
L.A Popa
- Fonction : Auteur
L Pozzetti
- Fonction : Auteur
F Raison
- Fonction : Auteur
R Rebolo
- Fonction : Auteur
A Renzi
- Fonction : Auteur
J Rhodes
- Fonction : Auteur
G Riccio
- Fonction : Auteur
E Romelli
- Fonction : Auteur
M Roncarelli
- Fonction : Auteur
E Rossetti
- Fonction : Auteur
R Saglia
- Fonction : Auteur
D Sapone
- Fonction : Auteur
B Sartoris
- Fonction : Auteur
M Schirmer
- Fonction : Auteur
P Schneider
- Fonction : Auteur
G Seidel
- Fonction : Auteur
S Serrano
- Fonction : Auteur
C Sirignano
- Fonction : Auteur
G Sirri
- Fonction : Auteur
L Stanco
- Fonction : Auteur
P Tallada-Crespí
- Fonction : Auteur
A.N Taylor
- Fonction : Auteur
H.I Teplitz
- Fonction : Auteur
I Tereno
- Fonction : Auteur
R Toledo-Moreo
- Fonction : Auteur
F Torradeflot
- Fonction : Auteur
I Tutusaus
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1360271
- ORCID : 0000-0002-3199-0399
- IdRef : 241364418
E.A Valentijn
- Fonction : Auteur
L Valenziano
- Fonction : Auteur
T Vassallo
- Fonction : Auteur
A Veropalumbo
- Fonction : Auteur
Y Wang
- Fonction : Auteur
J Weller
- Fonction : Auteur
A Zacchei
- Fonction : Auteur
G Zamorani
- Fonction : Auteur
E Zucca
- Fonction : Auteur
A Biviano
- Fonction : Auteur
M Bolzonella
- Fonction : Auteur
A Boucaud
- Fonction : Auteur
- PersonId : 178154
- IdHAL : aboucaud
- ORCID : 0000-0001-7387-2633
E Bozzo
- Fonction : Auteur
C Burigana
- Fonction : Auteur
C Colodro-Conde
- Fonction : Auteur
D Di Ferdinando
- Fonction : Auteur
R Farinelli
- Fonction : Auteur
J Graciá-Carpio
- Fonction : Auteur
G Mainetti
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1402685
- IdHAL : gabriele-mainetti
S Marcin
- Fonction : Auteur
N Mauri
- Fonction : Auteur
C Neissner
- Fonction : Auteur
A.A Nucita
- Fonction : Auteur
M Tenti
- Fonction : Auteur
M Viel
- Fonction : Auteur
M Wiesmann
- Fonction : Auteur
Y Akrami
- Fonction : Auteur
V Allevato
- Fonction : Auteur
C Baccigalupi
- Fonction : Auteur
M Ballardini
- Fonction : Auteur
S Borgani
- Fonction : Auteur
A.S Borlaff
- Fonction : Auteur
H Bretonnière
- Fonction : Auteur
S Bruton
- Fonction : Auteur
A Calabro
- Fonction : Auteur
C.S Carvalho
- Fonction : Auteur
G Castignani
- Fonction : Auteur
T Castro
- Fonction : Auteur
G Cañas-Herrera
- Fonction : Auteur
K.C Chambers
- Fonction : Auteur
J Coupon
- Fonction : Auteur
O Cucciati
- Fonction : Auteur
S Davini
- Fonction : Auteur
G de Lucia
- Fonction : Auteur
G Desprez
- Fonction : Auteur
S Di Domizio
- Fonction : Auteur
Herve Dole
- Fonction : Auteur
- PersonId : 14907
- IdHAL : herve-dole
- ORCID : 0000-0002-9767-3839
- IdRef : 143106139
A Díaz-Sánchez
- Fonction : Auteur
J.A. Escartin Vigo
- Fonction : Auteur
S Escoffier
- Fonction : Auteur
- PersonId : 179794
- IdHAL : stephanie-escoffier
- ORCID : 0000-0002-2847-7498
- IdRef : 068869215
I Ferrero
- Fonction : Auteur
F Finelli
- Fonction : Auteur
L Gabarra
- Fonction : Auteur
J García-Bellido
- Fonction : Auteur
E Gaztanaga
- Fonction : Auteur
K George
- Fonction : Auteur
F Giacomini
- Fonction : Auteur
G Gozaliasl
- Fonction : Auteur
A Gregorio
- Fonction : Auteur
A Hall
- Fonction : Auteur
H Hildebrandt
- Fonction : Auteur
J.J.E Kajava
- Fonction : Auteur
V Kansal
- Fonction : Auteur
D Karagiannis
- Fonction : Auteur
C.C Kirkpatrick
- Fonction : Auteur
L Legrand
- Fonction : Auteur
A Loureiro
- Fonction : Auteur
M Magliocchetti
- Fonction : Auteur
R Maoli
- Fonction : Auteur
M Martinelli
- Fonction : Auteur
C.J.A.P Martins
- Fonction : Auteur
S Matthew
- Fonction : Auteur
M Maturi
- Fonction : Auteur
R.B Metcalf
- Fonction : Auteur
M Migliaccio
- Fonction : Auteur
P Monaco
- Fonction : Auteur
G Morgante
- Fonction : Auteur
S Nadathur
- Fonction : Auteur
Nicholas A Walton
- Fonction : Auteur
A Peel
- Fonction : Auteur
A Pezzotta
- Fonction : Auteur
V Popa
- Fonction : Auteur
C Porciani
- Fonction : Auteur
D Potter
- Fonction : Auteur
M Pöntinen
- Fonction : Auteur
A.G Sánchez
- Fonction : Auteur
A Schneider
- Fonction : Auteur
E Sefusatti
- Fonction : Auteur
M Sereno
- Fonction : Auteur
P Simon
- Fonction : Auteur
A. Spurio Mancini
- Fonction : Auteur
S.A Stanford
- Fonction : Auteur
J Steinwagner
- Fonction : Auteur
G Testera
- Fonction : Auteur
M Tewes
- Fonction : Auteur
R Teyssier
- Fonction : Auteur
S Toft
- Fonction : Auteur
S Tosi
- Fonction : Auteur
A Troja
- Fonction : Auteur
M Tucci
- Fonction : Auteur
C Valieri
- Fonction : Auteur
J Valiviita
- Fonction : Auteur
D Vergani
- Fonction : Auteur
I.A Zinchenko
- Fonction : Auteur
Résumé
The Euclid mission is expected to image millions of galaxies with high resolution, providing an extensive dataset to study galaxy evolution. We investigate the application of deep learning to predict the detailed morphologies of galaxies in Euclid using Zoobot a convolutional neural network pretrained with 450000 galaxies from the Galaxy Zoo project. We adapted Zoobot for emulated Euclid images, generated based on Hubble Space Telescope COSMOS images, and with labels provided by volunteers in the Galaxy Zoo: Hubble project. We demonstrate that the trained Zoobot model successfully measures detailed morphology for emulated Euclid images. It effectively predicts whether a galaxy has features and identifies and characterises various features such as spiral arms, clumps, bars, disks, and central bulges. When compared to volunteer classifications Zoobot achieves mean vote fraction deviations of less than 12% and an accuracy above 91% for the confident volunteer classifications across most morphology types. However, the performance varies depending on the specific morphological class. For the global classes such as disk or smooth galaxies, the mean deviations are less than 10%, with only 1000 training galaxies necessary to reach this performance. For more detailed structures and complex tasks like detecting and counting spiral arms or clumps, the deviations are slightly higher, around 12% with 60000 galaxies used for training. In order to enhance the performance on complex morphologies, we anticipate that a larger pool of labelled galaxies is needed, which could be obtained using crowdsourcing. Finally, our findings imply that the model can be effectively adapted to new morphological labels. We demonstrate this adaptability by applying Zoobot to peculiar galaxies. In summary, our trained Zoobot CNN can readily predict morphological catalogues for Euclid images.
Domaines
Planète et Univers [physics]Origine | Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte |
---|---|
Licence |