Euclid preparation. Cosmology Likelihood for Observables in Euclid (CLOE). 3. Inference and Forecasts
2 AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
3 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
4 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
5 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
6 CPT - Centre de Physique Théorique - UMR 7332
7 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
8 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
9 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
10 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
11 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
12 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
13 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
14 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
15 Université de Lille, Sciences et Technologies
16 ObAS - Observatoire astronomique de Strasbourg
17 LAGRANGE - Joseph Louis LAGRANGE
18 DAP - Département d'Astrophysique (ex SAP)
19 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
20 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
21 IPHT - Institut de Physique Théorique - UMR CNRS 3681
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Résumé
The Euclid mission aims to measure the positions, shapes, and redshifts of over a billion galaxies to provide unprecedented constraints on the nature of dark matter and dark energy. Achieving this goal requires a continuous reassessment of the mission's scientific performance, particularly in terms of its ability to constrain cosmological parameters, as our understanding of how to model large-scale structure observables improves. In this study, we present the first scientific forecasts using CLOE (Cosmology Likelihood for Observables in Euclid), a dedicated Euclid cosmological pipeline developed to support this endeavour. Using advanced Bayesian inference techniques applied to synthetic Euclid-like data, we sample the posterior distribution of cosmological and nuisance parameters across a variety of cosmological models and Euclid primary probes: cosmic shear, angular photometric galaxy clustering, galaxy-galaxy lensing, and spectroscopic galaxy clustering. We validate the capability of CLOE to produce reliable cosmological forecasts, showcasing Euclid's potential to achieve a figure of merit for the dark energy parameters $w_0$ and $w_a$ exceeding 400 when combining all primary probes. Furthermore, we illustrate the behaviour of the posterior probability distribution of the parameters of interest given different priors and scale cuts. Finally, we emphasise the importance of addressing computational challenges, proposing further exploration of innovative data science techniques to efficiently navigate the Euclid high-dimensional parameter space in upcoming cosmological data releases.