Euclid preparation. LensMC, weak lensing cosmic shear measurement with forward modelling and Markov Chain Monte Carlo sampling
G Congedo
,
L Miller
,
A.N Taylor
,
N Cross
,
C.A.J Duncan
,
T Kitching
,
N Martinet
(1)
,
S Matthew
,
T Schrabback
,
M Tewes
,
N Welikala
,
N Aghanim
(2)
,
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
,
V.F Cardone
,
J Carretero
,
S Casas
,
F.J Castander
,
M Castellano
,
S Cavuoti
,
A Cimatti
,
C.J Conselice
,
L Conversi
,
Y Copin
(3)
,
F Courbin
,
H.M Courtois
(3)
,
M Cropper
,
A da Silva
,
H Degaudenzi
,
A.M Di Giorgio
,
J Dinis
,
F Dubath
,
X Dupac
,
M Farina
,
S Farrens
(4)
,
S Ferriol
(3)
,
P Fosalba
,
M Frailis
,
E Franceschi
,
S Galeotta
,
B Garilli
,
B Gillis
,
C Giocoli
,
A Grazian
,
F Grupp
,
S.V.H Haugan
,
M.S Holliman
,
W Holmes
,
F Hormuth
,
A Hornstrup
,
P Hudelot
(5)
,
K Jahnke
,
E Keihänen
,
S Kermiche
(6)
,
A Kiessling
,
M Kilbinger
(4)
,
B Kubik
(3)
,
K Kuijken
,
M Kümmel
,
M Kunz
,
H Kurki-Suonio
,
S Ligori
,
P.B Lilje
,
V Lindholm
,
I Lloro
,
D Maino
,
E Maiorano
,
O Mansutti
,
O Marggraf
,
K Markovic
,
F Marulli
,
R Massey
,
S Maurogordato
(7)
,
H.J Mccracken
(5)
,
E Medinaceli
,
S Mei
(8)
,
M Melchior
,
M Meneghetti
,
E Merlin
,
G Meylan
,
M Moresco
,
B Morin
(4)
,
L Moscardini
,
E Munari
,
S.-M Niemi
,
J.W Nightingale
,
C Padilla
,
S Paltani
,
F Pasian
,
K Pedersen
,
W.J Percival
,
V Pettorino
(4)
,
S Pires
(4)
,
G Polenta
,
M Poncet
(9)
,
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
,
P Schneider
,
A Secroun
(6)
,
G Seidel
,
S Serrano
,
C Sirignano
,
G Sirri
,
L Stanco
,
P Tallada-Crespí
,
D Tavagnacco
,
I Tereno
,
R Toledo-Moreo
,
F Torradeflot
,
I Tutusaus
(10)
,
E.A Valentijn
,
L Valenziano
,
T Vassallo
,
A Veropalumbo
,
Y Wang
,
J Weller
,
G Zamorani
,
J Zoubian
(6)
,
E Zucca
,
A Biviano
,
M Bolzonella
,
A Boucaud
(8)
,
E Bozzo
,
C Burigana
,
C Colodro-Conde
,
D Di Ferdinando
,
J Graciá-Carpio
,
N Mauri
,
C Neissner
,
A.A Nucita
,
Z Sakr
(10)
,
V Scottez
(5, 11)
,
M Tenti
,
M Viel
,
M Wiesmann
,
Y Akrami
,
V Allevato
,
S Anselmi
(12)
,
C Baccigalupi
,
M Ballardini
,
S Borgani
,
A.S Borlaff
,
S Bruton
,
R Cabanac
(10)
,
A Cappi
(7)
,
C.S Carvalho
,
G Castignani
,
T Castro
,
G Cañas-Herrera
,
K.C Chambers
,
A.R Cooray
,
J Coupon
,
S Davini
,
G de Lucia
,
G Desprez
,
S Di Domizio
,
H Dole
(2)
,
A Díaz-Sánchez
,
J.A. Escartin Vigo
,
S Escoffier
(6)
,
I Ferrero
,
F Finelli
,
L Gabarra
,
J García-Bellido
,
E Gaztanaga
,
F Giacomini
,
G Gozaliasl
,
D Guinet
(3)
,
A Hall
,
H Hildebrandt
,
S Ilic
(13, 9, 10)
,
A. Jimenez Muñoz
(14)
,
S Joudaki
,
J.J.E Kajava
,
V Kansal
,
D Karagiannis
,
C.C Kirkpatrick
,
L Legrand
,
J Macias-Perez
(14)
,
G Maggio
,
M Magliocchetti
,
R Maoli
,
M Martinelli
,
C.J.A.P Martins
,
M Maturi
,
L Maurin
(2)
,
R.B Metcalf
,
M Migliaccio
,
P Monaco
,
G Morgante
,
S Nadathur
,
L Patrizii
,
A Peel
,
A Pezzotta
,
V Popa
,
C Porciani
,
D Potter
,
M Pöntinen
,
P Reimberg
(5)
,
P.-F Rocci
(2)
,
A.G Sánchez
,
J.A Schewtschenko
,
A Schneider
,
E Sefusatti
,
M Sereno
,
P Simon
,
A. Spurio Mancini
,
J Stadel
,
J Steinwagner
,
G Testera
,
R Teyssier
,
S Toft
,
S Tosi
,
A Troja
,
M Tucci
,
C Valieri
,
J Valiviita
,
D Vergani
1
LAM -
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
2 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
3 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
4 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
5 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
6 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
7 LAGRANGE - Joseph Louis LAGRANGE
8 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
9 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
10 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
11 JUNIA - JUNIA
12 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
13 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
14 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
2 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
3 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
4 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
5 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
6 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
7 LAGRANGE - Joseph Louis LAGRANGE
8 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
9 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
10 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
11 JUNIA - JUNIA
12 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
13 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
14 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
G Congedo
- Fonction : Auteur
L Miller
- Fonction : Auteur
A.N Taylor
- Fonction : Auteur
N Cross
- Fonction : Auteur
C.A.J Duncan
- Fonction : Auteur
T Kitching
- Fonction : Auteur
S Matthew
- Fonction : Auteur
T Schrabback
- Fonction : Auteur
M Tewes
- Fonction : Auteur
N Welikala
- 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
V.F Cardone
- Fonction : Auteur
J Carretero
- Fonction : Auteur
S Casas
- Fonction : Auteur
F.J Castander
- Fonction : Auteur
M Castellano
- Fonction : Auteur
S Cavuoti
- Fonction : Auteur
A Cimatti
- Fonction : Auteur
C.J Conselice
- 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
M Farina
- Fonction : Auteur
P Fosalba
- Fonction : Auteur
M Frailis
- Fonction : Auteur
E Franceschi
- 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
M.S Holliman
- Fonction : Auteur
W Holmes
- Fonction : Auteur
F Hormuth
- Fonction : Auteur
A Hornstrup
- Fonction : Auteur
K Jahnke
- Fonction : Auteur
E Keihänen
- Fonction : Auteur
A Kiessling
- Fonction : Auteur
K Kuijken
- Fonction : Auteur
M Kümmel
- Fonction : Auteur
M Kunz
- Fonction : Auteur
H Kurki-Suonio
- Fonction : Auteur
S Ligori
- Fonction : Auteur
P.B Lilje
- Fonction : Auteur
V Lindholm
- Fonction : Auteur
I Lloro
- Fonction : Auteur
D Maino
- 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
E Medinaceli
- Fonction : Auteur
M Melchior
- 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
J.W Nightingale
- 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
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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
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
D Tavagnacco
- Fonction : Auteur
I Tereno
- Fonction : Auteur
R Toledo-Moreo
- Fonction : Auteur
F Torradeflot
- Fonction : Auteur
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
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
J Graciá-Carpio
- 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
S Bruton
- 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
A.R Cooray
- Fonction : Auteur
J Coupon
- Fonction : Auteur
S Davini
- Fonction : Auteur
G de Lucia
- Fonction : Auteur
G Desprez
- Fonction : Auteur
S Di Domizio
- Fonction : Auteur
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
F Giacomini
- Fonction : Auteur
G Gozaliasl
- Fonction : Auteur
A Hall
- Fonction : Auteur
H Hildebrandt
- Fonction : Auteur
S Joudaki
- 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
G Maggio
- Fonction : Auteur
M Magliocchetti
- Fonction : Auteur
R Maoli
- Fonction : Auteur
M Martinelli
- Fonction : Auteur
C.J.A.P Martins
- 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
L Patrizii
- 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
J.A Schewtschenko
- Fonction : Auteur
A Schneider
- Fonction : Auteur
E Sefusatti
- Fonction : Auteur
M Sereno
- Fonction : Auteur
P Simon
- Fonction : Auteur
A. Spurio Mancini
- Fonction : Auteur
J Stadel
- Fonction : Auteur
J Steinwagner
- Fonction : Auteur
G Testera
- 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
Résumé
LensMC is a weak lensing shear measurement method developed for Euclid and Stage-IV surveys. It is based on forward modelling to deal with convolution by a point spread function with comparable size to many galaxies; sampling the posterior distribution of galaxy parameters via Markov Chain Monte Carlo; and marginalisation over nuisance parameters for each of the 1.5 billion galaxies observed by Euclid. The scientific performance is quantified through high-fidelity images based on the Euclid Flagship simulations and emulation of the Euclid VIS images; realistic clustering with a mean surface number density of 250 arcmin$^{-2}$ ($I_{\rm E}<29.5$) for galaxies, and 6 arcmin$^{-2}$ ($I_{\rm E}<26$) for stars; and a diffraction-limited chromatic point spread function with a full width at half maximum of $0.^{\!\prime\prime}2$ and spatial variation across the field of view. Objects are measured with a density of 90 arcmin$^{-2}$ ($I_{\rm E}<26.5$) in 4500 deg$^2$. The total shear bias is broken down into measurement (our main focus here) and selection effects (which will be addressed elsewhere). We find: measurement multiplicative and additive biases of $m_1=(-3.6\pm0.2)\times10^{-3}$, $m_2=(-4.3\pm0.2)\times10^{-3}$, $c_1=(-1.78\pm0.03)\times10^{-4}$, $c_2=(0.09\pm0.03)\times10^{-4}$; a large detection bias with a multiplicative component of $1.2\times10^{-2}$ and an additive component of $-3\times10^{-4}$; and a measurement PSF leakage of $\alpha_1=(-9\pm3)\times10^{-4}$ and $\alpha_2=(2\pm3)\times10^{-4}$. When model bias is suppressed, the obtained measurement biases are close to Euclid requirement and largely dominated by undetected faint galaxies ($-5\times10^{-3}$). Although significant, model bias will be straightforward to calibrate given the weak sensitivity.