Cover Image

Euclid preparation. Estimating galaxy physical properties using CatBoost chained regressors with attention

Fuente: arXiv
Saved in:
Bibliographic Details
Main Authors: Euclid Collaboration, Humphrey, A., Cunha, P. A. C., Bisigello, L., Tortora, C., Bolzonella, M., Pozzetti, L., Baes, M., Granett, B. R., Amara, A., Andreon, S., Auricchio, N., Baccigalupi, C., Baldi, M., Bardelli, S., Biviano, A., Bodendorf, C., Bonino, D., Branchini, E., Brescia, M., Brinchmann, J., Camera, S., Cañas-Herrera, G., Capobianco, V., Carbone, C., Carretero, J., Casas, S., Castellano, M., Castignani, G., Cavuoti, S., Chambers, K. C., Cimatti, A., Colodro-Conde, C., Congedo, G., Conselice, C. J., Conversi, L., Copin, Y., Courbin, F., Courtois, H. M., Da Silva, A., Degaudenzi, H., De Lucia, G., Dinis, J., Dubath, F., Dupac, X., Dusini, S., Escoffier, S., Farina, M., Farinelli, R., Farrens, S., Ferriol, S., Frailis, M., Franceschi, E., Galeotta, S., George, K., Gillis, B., Giocoli, C., Grazian, A., Grupp, F., Guzzo, L., Haugan, S. V. H., Holmes, W., Hook, I., Hormuth, F., Hornstrup, A., Jahnke, K., Joachimi, B., Keihänen, E., Kermiche, S., Kiessling, A., Kilbinger, M., Kubik, B., Kümmel, M., Kunz, M., Kurki-Suonio, H., Ligori, S., Lilje, P. B., Lindholm, V., Lloro, I., Mainetti, G., Maino, D., Maiorano, E., Mansutti, O., Marggraf, O., Markovic, K., Martinelli, M., Martinet, N., Marulli, F., Massey, R., McCracken, H. J., Medinaceli, E., Mei, S., Melchior, M., Mellier, Y., Meneghetti, M., Merlin, E., Meylan, G., Moresco, M., Moscardini, L., Munari, E., Nakajima, R., Niemi, S. -M., Nightingale, J. W., Padilla, C., Paltani, S., Pasian, F., Pedersen, K., Pettorino, V., Pires, S., Polenta, G., Poncet, M., Popa, L. A., Raison, F., Rebolo, R., Renzi, A., Rhodes, J., Riccio, G., Romelli, E., Roncarelli, M., Rossetti, E., Saglia, R., Sakr, Z., Sánchez, A. G., Sapone, D., Scaramella, R., Schneider, P., Schrabback, T., Scodeggio, M., Secroun, A., Sefusatti, E., Seidel, G., Serrano, S., Simon, P., Sirignano, C., Mancini, A. Spurio, Stanco, L., Steinwagner, J., Tallada-Crespí, P., Taylor, A. N., Tereno, I., Toft, S., Toledo-Moreo, R., Torradeflot, F., Tutusaus, I., Valenziano, L., Valiviita, J., Vassallo, T., Veropalumbo, A., Wang, Y., Weller, J., Zamorani, G., Zoubian, J., Zucca, E., Boucaud, A., Bozzo, E., Burigana, C., Calabrese, M., Mauri, N., Scottez, V., Tenti, M., Viel, M., Wiesmann, M., Akrami, Y., Allevato, V., Anselmi, S., Ballardini, M., Blanchard, A., Borgani, S., Bruton, S., Cabanac, R., Calabro, A., Cappi, A., Carvalho, C. S., Castro, T., Contarini, S., Cooray, A. R., Coupon, J., Cucciati, O., Desprez, G., Díaz-Sánchez, A., Di Domizio, S., Vigo, J. A. Escartin, Ferrari, A. G., Ferreira, P. G., Ferrero, I., Fornari, F., Gabarra, L., Ganga, K., García-Bellido, J., Gaztanaga, E., Giacomini, F., Gozaliasl, G., Gregorio, A., Hall, A., Hildebrandt, H., Hjorth, J., Kajava, J. J. E., Kansal, V., Karagiannis, D., Kirkpatrick, C. C., Legrand, L., Libet, G., Loureiro, A., Maggio, G., Magliocchetti, M., Mannucci, F., Maoli, R., Martins, C. J. A. P., Matthew, S., Maurin, L., Metcalf, R. B., Monaco, P., Moretti, C., Morgante, G., Walton, Nicholas A., Odier, J., Patrizii, L., Pöntinen, M., Popa, V., Porciani, C., Potter, D., Risso, I., Rocci, P. -F., Sahlén, M., Schneider, A., Sereno, M., Tao, C., Testera, G., Teyssier, R., Tosi, S., Troja, A., Tucci, M., Valieri, C., Vergani, D., Verza, G.
Format: Preprint
Published: 2025
Subjects:
Astrophysics of Galaxies
Instrumentation and Methods for Astrophysics
Online Access:
Acceder al recurso
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
_version_ 1866911209749479424
author Euclid Collaboration
Humphrey, A.
Cunha, P. A. C.
Bisigello, L.
Tortora, C.
Bolzonella, M.
Pozzetti, L.
Baes, M.
Granett, B. R.
Amara, A.
Andreon, S.
Auricchio, N.
Baccigalupi, C.
Baldi, M.
Bardelli, S.
Biviano, A.
Bodendorf, C.
Bonino, D.
Branchini, E.
Brescia, M.
Brinchmann, J.
Camera, S.
Cañas-Herrera, G.
Capobianco, V.
Carbone, C.
Carretero, J.
Casas, S.
Castellano, M.
Castignani, G.
Cavuoti, S.
Chambers, K. C.
Cimatti, A.
Colodro-Conde, C.
Congedo, G.
Conselice, C. J.
Conversi, L.
Copin, Y.
Courbin, F.
Courtois, H. M.
Da Silva, A.
Degaudenzi, H.
De Lucia, G.
Dinis, J.
Dubath, F.
Dupac, X.
Dusini, S.
Escoffier, S.
Farina, M.
Farinelli, R.
Farrens, S.
Ferriol, S.
Frailis, M.
Franceschi, E.
Galeotta, S.
George, K.
Gillis, B.
Giocoli, C.
Grazian, A.
Grupp, F.
Guzzo, L.
Haugan, S. V. H.
Holmes, W.
Hook, I.
Hormuth, F.
Hornstrup, A.
Jahnke, K.
Joachimi, B.
Keihänen, E.
Kermiche, S.
Kiessling, A.
Kilbinger, M.
Kubik, B.
Kümmel, M.
Kunz, M.
Kurki-Suonio, H.
Ligori, S.
Lilje, P. B.
Lindholm, V.
Lloro, I.
Mainetti, G.
Maino, D.
Maiorano, E.
Mansutti, O.
Marggraf, O.
Markovic, K.
Martinelli, M.
Martinet, N.
Marulli, F.
Massey, R.
McCracken, H. J.
Medinaceli, E.
Mei, S.
Melchior, M.
Mellier, Y.
Meneghetti, M.
Merlin, E.
Meylan, G.
Moresco, M.
Moscardini, L.
Munari, E.
Nakajima, R.
Niemi, S. -M.
Nightingale, J. W.
Padilla, C.
Paltani, S.
Pasian, F.
Pedersen, K.
Pettorino, V.
Pires, S.
Polenta, G.
Poncet, M.
Popa, L. A.
Raison, F.
Rebolo, R.
Renzi, A.
Rhodes, J.
Riccio, G.
Romelli, E.
Roncarelli, M.
Rossetti, E.
Saglia, R.
Sakr, Z.
Sánchez, A. G.
Sapone, D.
Scaramella, R.
Schneider, P.
Schrabback, T.
Scodeggio, M.
Secroun, A.
Sefusatti, E.
Seidel, G.
Serrano, S.
Simon, P.
Sirignano, C.
Mancini, A. Spurio
Stanco, L.
Steinwagner, J.
Tallada-Crespí, P.
Taylor, A. N.
Tereno, I.
Toft, S.
Toledo-Moreo, R.
Torradeflot, F.
Tutusaus, I.
Valenziano, L.
Valiviita, J.
Vassallo, T.
Veropalumbo, A.
Wang, Y.
Weller, J.
Zamorani, G.
Zoubian, J.
Zucca, E.
Boucaud, A.
Bozzo, E.
Burigana, C.
Calabrese, M.
Mauri, N.
Scottez, V.
Tenti, M.
Viel, M.
Wiesmann, M.
Akrami, Y.
Allevato, V.
Anselmi, S.
Ballardini, M.
Blanchard, A.
Borgani, S.
Bruton, S.
Cabanac, R.
Calabro, A.
Cappi, A.
Carvalho, C. S.
Castro, T.
Contarini, S.
Cooray, A. R.
Coupon, J.
Cucciati, O.
Desprez, G.
Díaz-Sánchez, A.
Di Domizio, S.
Vigo, J. A. Escartin
Ferrari, A. G.
Ferreira, P. G.
Ferrero, I.
Fornari, F.
Gabarra, L.
Ganga, K.
García-Bellido, J.
Gaztanaga, E.
Giacomini, F.
Gozaliasl, G.
Gregorio, A.
Hall, A.
Hildebrandt, H.
Hjorth, J.
Kajava, J. J. E.
Kansal, V.
Karagiannis, D.
Kirkpatrick, C. C.
Legrand, L.
Libet, G.
Loureiro, A.
Maggio, G.
Magliocchetti, M.
Mannucci, F.
Maoli, R.
Martins, C. J. A. P.
Matthew, S.
Maurin, L.
Metcalf, R. B.
Monaco, P.
Moretti, C.
Morgante, G.
Walton, Nicholas A.
Odier, J.
Patrizii, L.
Pöntinen, M.
Popa, V.
Porciani, C.
Potter, D.
Risso, I.
Rocci, P. -F.
Sahlén, M.
Schneider, A.
Sereno, M.
Tao, C.
Testera, G.
Teyssier, R.
Tosi, S.
Troja, A.
Tucci, M.
Valieri, C.
Vergani, D.
Verza, G.
author_facet Euclid Collaboration
Humphrey, A.
Cunha, P. A. C.
Bisigello, L.
Tortora, C.
Bolzonella, M.
Pozzetti, L.
Baes, M.
Granett, B. R.
Amara, A.
Andreon, S.
Auricchio, N.
Baccigalupi, C.
Baldi, M.
Bardelli, S.
Biviano, A.
Bodendorf, C.
Bonino, D.
Branchini, E.
Brescia, M.
Brinchmann, J.
Camera, S.
Cañas-Herrera, G.
Capobianco, V.
Carbone, C.
Carretero, J.
Casas, S.
Castellano, M.
Castignani, G.
Cavuoti, S.
Chambers, K. C.
Cimatti, A.
Colodro-Conde, C.
Congedo, G.
Conselice, C. J.
Conversi, L.
Copin, Y.
Courbin, F.
Courtois, H. M.
Da Silva, A.
Degaudenzi, H.
De Lucia, G.
Dinis, J.
Dubath, F.
Dupac, X.
Dusini, S.
Escoffier, S.
Farina, M.
Farinelli, R.
Farrens, S.
Ferriol, S.
Frailis, M.
Franceschi, E.
Galeotta, S.
George, K.
Gillis, B.
Giocoli, C.
Grazian, A.
Grupp, F.
Guzzo, L.
Haugan, S. V. H.
Holmes, W.
Hook, I.
Hormuth, F.
Hornstrup, A.
Jahnke, K.
Joachimi, B.
Keihänen, E.
Kermiche, S.
Kiessling, A.
Kilbinger, M.
Kubik, B.
Kümmel, M.
Kunz, M.
Kurki-Suonio, H.
Ligori, S.
Lilje, P. B.
Lindholm, V.
Lloro, I.
Mainetti, G.
Maino, D.
Maiorano, E.
Mansutti, O.
Marggraf, O.
Markovic, K.
Martinelli, M.
Martinet, N.
Marulli, F.
Massey, R.
McCracken, H. J.
Medinaceli, E.
Mei, S.
Melchior, M.
Mellier, Y.
Meneghetti, M.
Merlin, E.
Meylan, G.
Moresco, M.
Moscardini, L.
Munari, E.
Nakajima, R.
Niemi, S. -M.
Nightingale, J. W.
Padilla, C.
Paltani, S.
Pasian, F.
Pedersen, K.
Pettorino, V.
Pires, S.
Polenta, G.
Poncet, M.
Popa, L. A.
Raison, F.
Rebolo, R.
Renzi, A.
Rhodes, J.
Riccio, G.
Romelli, E.
Roncarelli, M.
Rossetti, E.
Saglia, R.
Sakr, Z.
Sánchez, A. G.
Sapone, D.
Scaramella, R.
Schneider, P.
Schrabback, T.
Scodeggio, M.
Secroun, A.
Sefusatti, E.
Seidel, G.
Serrano, S.
Simon, P.
Sirignano, C.
Mancini, A. Spurio
Stanco, L.
Steinwagner, J.
Tallada-Crespí, P.
Taylor, A. N.
Tereno, I.
Toft, S.
Toledo-Moreo, R.
Torradeflot, F.
Tutusaus, I.
Valenziano, L.
Valiviita, J.
Vassallo, T.
Veropalumbo, A.
Wang, Y.
Weller, J.
Zamorani, G.
Zoubian, J.
Zucca, E.
Boucaud, A.
Bozzo, E.
Burigana, C.
Calabrese, M.
Mauri, N.
Scottez, V.
Tenti, M.
Viel, M.
Wiesmann, M.
Akrami, Y.
Allevato, V.
Anselmi, S.
Ballardini, M.
Blanchard, A.
Borgani, S.
Bruton, S.
Cabanac, R.
Calabro, A.
Cappi, A.
Carvalho, C. S.
Castro, T.
Contarini, S.
Cooray, A. R.
Coupon, J.
Cucciati, O.
Desprez, G.
Díaz-Sánchez, A.
Di Domizio, S.
Vigo, J. A. Escartin
Ferrari, A. G.
Ferreira, P. G.
Ferrero, I.
Fornari, F.
Gabarra, L.
Ganga, K.
García-Bellido, J.
Gaztanaga, E.
Giacomini, F.
Gozaliasl, G.
Gregorio, A.
Hall, A.
Hildebrandt, H.
Hjorth, J.
Kajava, J. J. E.
Kansal, V.
Karagiannis, D.
Kirkpatrick, C. C.
Legrand, L.
Libet, G.
Loureiro, A.
Maggio, G.
Magliocchetti, M.
Mannucci, F.
Maoli, R.
Martins, C. J. A. P.
Matthew, S.
Maurin, L.
Metcalf, R. B.
Monaco, P.
Moretti, C.
Morgante, G.
Walton, Nicholas A.
Odier, J.
Patrizii, L.
Pöntinen, M.
Popa, V.
Porciani, C.
Potter, D.
Risso, I.
Rocci, P. -F.
Sahlén, M.
Schneider, A.
Sereno, M.
Tao, C.
Testera, G.
Teyssier, R.
Tosi, S.
Troja, A.
Tucci, M.
Valieri, C.
Vergani, D.
Verza, G.
contents Euclid will image ~14000 deg^2 of the extragalactic sky at visible and NIR wavelengths, providing a dataset of unprecedented size and richness that will facilitate a multitude of studies into the evolution of galaxies. In the vast majority of cases the main source of information will come from broad-band images and data products thereof. Therefore, there is a pressing need to identify or develop scalable yet reliable methodologies to estimate the redshift and physical properties of galaxies using broad-band photometry from Euclid, optionally including ground-based optical photometry also. To address this need, we present a novel method to estimate the redshift, stellar mass, star-formation rate, specific star-formation rate, E(B-V), and age of galaxies, using mock Euclid and ground-based photometry. The main novelty of our property-estimation pipeline is its use of the CatBoost implementation of gradient-boosted regression-trees, together with chained regression and an intelligent, automatic optimization of the training data. The pipeline also includes a computationally-efficient method to estimate prediction uncertainties, and, in the absence of ground-truth labels, provides accurate predictions for metrics of model performance up to z~2. We apply our pipeline to several datasets consisting of mock Euclid broad-band photometry and mock ground-based ugriz photometry, to evaluate the performance of our methodology for estimating the redshift and physical properties of galaxies detected in the Euclid Wide Survey. The quality of our photometric redshift and physical property estimates are highly competitive overall, validating our modeling approach. We find that the inclusion of ground-based optical photometry significantly improves the quality of the property estimation, highlighting the importance of combining Euclid data with ancillary ground-based optical data. (Abridged)
format Preprint
id arxiv_https___arxiv_org_abs_2504_13020
institution arXiv
publishDate 2025
record_format arxiv
spellingShingle Euclid preparation. Estimating galaxy physical properties using CatBoost chained regressors with attention
Euclid Collaboration
Humphrey, A.
Cunha, P. A. C.
Bisigello, L.
Tortora, C.
Bolzonella, M.
Pozzetti, L.
Baes, M.
Granett, B. R.
Amara, A.
Andreon, S.
Auricchio, N.
Baccigalupi, C.
Baldi, M.
Bardelli, S.
Biviano, A.
Bodendorf, C.
Bonino, D.
Branchini, E.
Brescia, M.
Brinchmann, J.
Camera, S.
Cañas-Herrera, G.
Capobianco, V.
Carbone, C.
Carretero, J.
Casas, S.
Castellano, M.
Castignani, G.
Cavuoti, S.
Chambers, K. C.
Cimatti, A.
Colodro-Conde, C.
Congedo, G.
Conselice, C. J.
Conversi, L.
Copin, Y.
Courbin, F.
Courtois, H. M.
Da Silva, A.
Degaudenzi, H.
De Lucia, G.
Dinis, J.
Dubath, F.
Dupac, X.
Dusini, S.
Escoffier, S.
Farina, M.
Farinelli, R.
Farrens, S.
Ferriol, S.
Frailis, M.
Franceschi, E.
Galeotta, S.
George, K.
Gillis, B.
Giocoli, C.
Grazian, A.
Grupp, F.
Guzzo, L.
Haugan, S. V. H.
Holmes, W.
Hook, I.
Hormuth, F.
Hornstrup, A.
Jahnke, K.
Joachimi, B.
Keihänen, E.
Kermiche, S.
Kiessling, A.
Kilbinger, M.
Kubik, B.
Kümmel, M.
Kunz, M.
Kurki-Suonio, H.
Ligori, S.
Lilje, P. B.
Lindholm, V.
Lloro, I.
Mainetti, G.
Maino, D.
Maiorano, E.
Mansutti, O.
Marggraf, O.
Markovic, K.
Martinelli, M.
Martinet, N.
Marulli, F.
Massey, R.
McCracken, H. J.
Medinaceli, E.
Mei, S.
Melchior, M.
Mellier, Y.
Meneghetti, M.
Merlin, E.
Meylan, G.
Moresco, M.
Moscardini, L.
Munari, E.
Nakajima, R.
Niemi, S. -M.
Nightingale, J. W.
Padilla, C.
Paltani, S.
Pasian, F.
Pedersen, K.
Pettorino, V.
Pires, S.
Polenta, G.
Poncet, M.
Popa, L. A.
Raison, F.
Rebolo, R.
Renzi, A.
Rhodes, J.
Riccio, G.
Romelli, E.
Roncarelli, M.
Rossetti, E.
Saglia, R.
Sakr, Z.
Sánchez, A. G.
Sapone, D.
Scaramella, R.
Schneider, P.
Schrabback, T.
Scodeggio, M.
Secroun, A.
Sefusatti, E.
Seidel, G.
Serrano, S.
Simon, P.
Sirignano, C.
Mancini, A. Spurio
Stanco, L.
Steinwagner, J.
Tallada-Crespí, P.
Taylor, A. N.
Tereno, I.
Toft, S.
Toledo-Moreo, R.
Torradeflot, F.
Tutusaus, I.
Valenziano, L.
Valiviita, J.
Vassallo, T.
Veropalumbo, A.
Wang, Y.
Weller, J.
Zamorani, G.
Zoubian, J.
Zucca, E.
Boucaud, A.
Bozzo, E.
Burigana, C.
Calabrese, M.
Mauri, N.
Scottez, V.
Tenti, M.
Viel, M.
Wiesmann, M.
Akrami, Y.
Allevato, V.
Anselmi, S.
Ballardini, M.
Blanchard, A.
Borgani, S.
Bruton, S.
Cabanac, R.
Calabro, A.
Cappi, A.
Carvalho, C. S.
Castro, T.
Contarini, S.
Cooray, A. R.
Coupon, J.
Cucciati, O.
Desprez, G.
Díaz-Sánchez, A.
Di Domizio, S.
Vigo, J. A. Escartin
Ferrari, A. G.
Ferreira, P. G.
Ferrero, I.
Fornari, F.
Gabarra, L.
Ganga, K.
García-Bellido, J.
Gaztanaga, E.
Giacomini, F.
Gozaliasl, G.
Gregorio, A.
Hall, A.
Hildebrandt, H.
Hjorth, J.
Kajava, J. J. E.
Kansal, V.
Karagiannis, D.
Kirkpatrick, C. C.
Legrand, L.
Libet, G.
Loureiro, A.
Maggio, G.
Magliocchetti, M.
Mannucci, F.
Maoli, R.
Martins, C. J. A. P.
Matthew, S.
Maurin, L.
Metcalf, R. B.
Monaco, P.
Moretti, C.
Morgante, G.
Walton, Nicholas A.
Odier, J.
Patrizii, L.
Pöntinen, M.
Popa, V.
Porciani, C.
Potter, D.
Risso, I.
Rocci, P. -F.
Sahlén, M.
Schneider, A.
Sereno, M.
Tao, C.
Testera, G.
Teyssier, R.
Tosi, S.
Troja, A.
Tucci, M.
Valieri, C.
Vergani, D.
Verza, G.
Astrophysics of Galaxies
Instrumentation and Methods for Astrophysics
Euclid will image ~14000 deg^2 of the extragalactic sky at visible and NIR wavelengths, providing a dataset of unprecedented size and richness that will facilitate a multitude of studies into the evolution of galaxies. In the vast majority of cases the main source of information will come from broad-band images and data products thereof. Therefore, there is a pressing need to identify or develop scalable yet reliable methodologies to estimate the redshift and physical properties of galaxies using broad-band photometry from Euclid, optionally including ground-based optical photometry also. To address this need, we present a novel method to estimate the redshift, stellar mass, star-formation rate, specific star-formation rate, E(B-V), and age of galaxies, using mock Euclid and ground-based photometry. The main novelty of our property-estimation pipeline is its use of the CatBoost implementation of gradient-boosted regression-trees, together with chained regression and an intelligent, automatic optimization of the training data. The pipeline also includes a computationally-efficient method to estimate prediction uncertainties, and, in the absence of ground-truth labels, provides accurate predictions for metrics of model performance up to z~2. We apply our pipeline to several datasets consisting of mock Euclid broad-band photometry and mock ground-based ugriz photometry, to evaluate the performance of our methodology for estimating the redshift and physical properties of galaxies detected in the Euclid Wide Survey. The quality of our photometric redshift and physical property estimates are highly competitive overall, validating our modeling approach. We find that the inclusion of ground-based optical photometry significantly improves the quality of the property estimation, highlighting the importance of combining Euclid data with ancillary ground-based optical data. (Abridged)
title Euclid preparation. Estimating galaxy physical properties using CatBoost chained regressors with attention
topic Astrophysics of Galaxies
Instrumentation and Methods for Astrophysics
url https://arxiv.org/abs/2504.13020

Similar Items