Euclid Quick Data Release (Q1) First study of red quasars selection
2 AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
3 ESA - Agence Spatiale Européenne = European Space Agency
4 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
5 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
6 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
7 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
8 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
9 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
10 CPB - Centre Pierre Binétruy
11 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
12 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
13 LAGRANGE - Joseph Louis LAGRANGE
14 Université de Lille, Sciences et Technologies
15 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
16 ObAS - Observatoire astronomique de Strasbourg
17 CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
18 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
19 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
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Résumé
Red quasars constitute an important but elusive phase in the evolution of supermassive black holes, where dust obscuration can significantly alter their observed properties. They have broad emission lines, like other quasars, but their optical continuum emission is significantly reddened, which is why they were traditionally identified based on near- and mid-infrared selection criteria. This work showcases the capability of the \Euclid space telescope to find a large sample of red quasars, using \Euclid near infrared (NIR) photometry. We first conduct a forecast analysis, comparing a synthetic catalogue of red QSOs with COSMOS2020. Using template fitting, we reconstruct \Euclid-like photometry for the COSMOS sources and identify a sample of candidates in a multidimensional colour-colour space achieving $98\%$ completeness for mock red QSOs with $30\%$ contaminants. To refine our selection function, we implement a probabilistic Random Forest classifier, and use UMAP visualisation to disentangle non-linear features in colour-space, reaching $98\%$ completeness and $88\%$ purity. A preliminary analysis of the candidates in the \Euclid Deep Field Fornax (EDF-F) shows that, compared to VISTA+DECAm-based colour selection criteria, \Euclid's superior depth, resolution and optical-to-NIR coverage improves the identification of the reddest, most obscured sources. Notably, the \Euclid exquisite resolution in the $I_E$ filter unveils the presence of a candidate dual quasar system, highlighting the potential for this mission to contribute to future studies on the population of dual AGN. The resulting catalogue of candidates, including more the 150 000 sources, provides a first census of red quasars in \Euclid Q1 and sets the groundwork for future studies in the Euclid Wide Survey (EWS), including spectral follow-up analyses and host morphology characterisation.