Pré-Publication, Document De Travail Année : 2025

Euclid: Galaxy morphology and photometry from bulge-disc decomposition of Early Release Observations

L Quilley (1) , V de Lapparent (2) , M Baes , M Bolzonella , I Damjanov , B Häußler , F.R Marleau , A Nersesian , T Saifollahi (3) , D Scott , J.G Sorce (4, 5) , C Tortora , M Urbano (3) , N Aghanim (5) , B Altieri , A Amara , S Andreon , N Auricchio , C Baccigalupi , M Baldi , A Balestra , S Bardelli , A Basset (6) , P Battaglia , A Biviano , A Bonchi , D Bonino , E Branchini , M Brescia , J Brinchmann , A Caillat (7) , S Camera , V Capobianco , C Carbone , J Carretero , S Casas , M Castellano , G Castignani , S Cavuoti , A Cimatti , C Colodro-Conde , G Congedo , C.J Conselice , L Conversi , Y Copin (8) , F Courbin , H.M Courtois (8) , M Cropper , J.-C Cuillandre (9) , A da Silva , H Degaudenzi , G de Lucia , A.M Di Giorgio , J Dinis , F Dubath , C.A.J Duncan , X Dupac , S Dusini , A Ealet (8) , M Farina , S Farrens (9) , F Faustini , S Ferriol (8) , S Fotopoulou , M Frailis , E Franceschi , M Fumana , S Galeotta , K George , B Gillis , C Giocoli , P Gómez-Alvarez , A Grazian , F Grupp , S.V.H Haugan , J Hoar , W Holmes , F Hormuth , A Hornstrup , P Hudelot (2) , K Jahnke , M Jhabvala , E Keihänen , S Kermiche (10) , A Kiessling , M Kilbinger (9) , B Kubik (8) , K Kuijken , M Kümmel , M Kunz , H Kurki-Suonio , R Laureijs (11) , D Le Mignant (7) , S Ligori , P.B Lilje , V Lindholm , I Lloro , G Mainetti (12) , D Maino , E Maiorano , O Mansutti , O Marggraf , K Markovic , M Martinelli , N Martinet (7) , F Marulli , R Massey , E Medinaceli , S Mei (13) , M Melchior , Y Mellier (2) , M Meneghetti , E Merlin , G Meylan , A Mora , M Moresco , L Moscardini , R Nakajima , C Neissner , R.C Nichol , S.-M Niemi (11) , C Padilla , S Paltani , F Pasian , K Pedersen , W.J Percival , V Pettorino (11) , S Pires (9) , G Polenta , M Poncet (6) , L.A Popa , L Pozzetti , F Raison , R Rebolo , A Renzi , J Rhodes , G Riccio , E Romelli , M Roncarelli , E Rossetti , R Saglia , Z Sakr (14) , D Sapone , B Sartoris , M Schirmer , P Schneider , T Schrabback , A Secroun (10) , E Sefusatti , G Seidel , S Serrano , C Sirignano , G Sirri , L Stanco , J Steinwagner , P Tallada-Crespí , A.N Taylor , I Tereno , R Toledo-Moreo , F Torradeflot , I Tutusaus (14) , L Valenziano , T Vassallo , G. Verdoes Kleijn , A Veropalumbo , Y Wang , J Weller , G Zamorani , E Zucca , C Burigana , V Scottez (2, 4)
M Baes
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M Bolzonella
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I Damjanov
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B Häußler
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F.R Marleau
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A Nersesian
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D Scott
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C Tortora
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M Urbano
N Aghanim
B Altieri
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A Amara
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S Andreon
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N Auricchio
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C Baccigalupi
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M Baldi
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A Balestra
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S Bardelli
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P Battaglia
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A Biviano
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A Bonchi
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D Bonino
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E Branchini
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M Brescia
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J Brinchmann
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S Camera
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V Capobianco
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C Carbone
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J Carretero
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S Casas
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M Castellano
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G Castignani
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S Cavuoti
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A Cimatti
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C Colodro-Conde
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G Congedo
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C.J Conselice
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L Conversi
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F Courbin
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M Cropper
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A da Silva
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H Degaudenzi
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G de Lucia
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A.M Di Giorgio
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J Dinis
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F Dubath
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C.A.J Duncan
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X Dupac
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S Dusini
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M Farina
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F Faustini
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S Fotopoulou
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M Frailis
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E Franceschi
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M Fumana
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S Galeotta
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K George
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B Gillis
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C Giocoli
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P Gómez-Alvarez
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A Grazian
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F Grupp
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S.V.H Haugan
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J Hoar
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W Holmes
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F Hormuth
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A Hornstrup
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K Jahnke
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M Jhabvala
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E Keihänen
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A Kiessling
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K Kuijken
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M Kümmel
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M Kunz
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H Kurki-Suonio
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S Ligori
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P.B Lilje
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V Lindholm
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I Lloro
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D Maino
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E Maiorano
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O Mansutti
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M Martinelli
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F Marulli
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E Medinaceli
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M Melchior
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M Meneghetti
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E Merlin
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G Meylan
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A Mora
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M Moresco
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L Moscardini
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R Nakajima
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C Neissner
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R.C Nichol
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C Padilla
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S Paltani
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W.J Percival
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M Roncarelli
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E Rossetti
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B Sartoris
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M Schirmer
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P Schneider
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A.N Taylor
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I Tereno
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R Toledo-Moreo
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F Torradeflot
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L Valenziano
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T Vassallo
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G. Verdoes Kleijn
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A Veropalumbo
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Y Wang
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J Weller
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G Zamorani
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E Zucca
C Burigana
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Résumé

The background galaxies in Euclid Early Release Observations images of the Perseus cluster make up a remarkable sample in its combination of 0.57 deg$^2$ area, 25.3 and 23.2 AB mag depth, as well as 0.1" and 0.3" angular resolutions, in optical and near-IR bands, respectively. Towards characterising the history of the Hubble sequence, we perform a preliminary morphological analysis of 2445 and 12,786 galaxies with $I_E < 21$ and $I_E < 23$, respectively. We use single-Sérsic profiles and the sums of a Sérsic bulge and an exponential disc to model these galaxies with SourceXtractor++ and analyse their parameters in order to assess their consistencies and biases. The fitted galaxies to $I_E < 21$ span the various Hubble types with ubiquitous bulge and disc components, and a bulge-to-total light ratio B/T taking all values from 0 to 1. The median effective radius of the single-Sérsic profile is a biased estimate of galaxy size, intermediate between the bulge and disc effective radii, depending on B/T. The axis ratio of the single-Sérsic profile overestimates that of the disc, increasingly so with B/T. The model impacts the photometry with -0.08 to 0.01 mag median systematic $I_E$ offsets between single-Sérsic and bulge+disc total magnitudes, and a 0.05 to 0.15 mag dispersion, from low to high B/T. We measure a median 0.4 mag bulge-disc colour difference in $I_E - J_E$ that originates from the disc-dominated galaxies, whereas bulge-dominated galaxies have similar median colours of their components. Remarkably, we also measure redder-inside disc colour gradients, based on 5 to 10% systematic variations of disc effective radii between the optical and near-IR bands. This analysis demonstrates the usefulness and limits of single-S\'ersic profile modelling, and the power of bulge-disc decomposition for reliably characterising the morphology of lenticulars and spirals in Euclid images.

Dates et versions

hal-04975538 , version 1 (04-03-2025)

Identifiants

Citer

L Quilley, V de Lapparent, M Baes, M Bolzonella, I Damjanov, et al.. Euclid: Galaxy morphology and photometry from bulge-disc decomposition of Early Release Observations. 2025. ⟨hal-04975538⟩
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