Euclid: Galaxy morphology and photometry from bulge-disc decomposition of Early Release Observations
2 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
3 ObAS - Observatoire astronomique de Strasbourg
4 Université de Lille, Sciences et Technologies
5 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
6 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
7 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
8 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
9 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
10 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
11 ESA - Agence Spatiale Européenne = European Space Agency
12 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
13 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
14 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
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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.