Euclid preparation: LV. Exploring the properties of proto-clusters in the Simulated Euclid Wide Survey

Euclid Collaboration; Böhringer, H.; Chon, G.; Cucciati, O.; Dannerbauer, H.; Bolzonella, M.; De Lucia, G.; Cappi, A.; Moscardini, L.; Giocoli, C.; Castignani, G.; Hatch, N. A.; Andreon, S.; Bañados, E.; Ettori, S.; Fontanot, F.; Gully, H.; Hirschmann, M.; Maturi, M.; Mei, S.; Pozzetti, L.; Schlenker, T.; Spinelli, M.; Aghanim, N.; Altieri, B.; Auricchio, N.; Baccigalupi, C.; Baldi, M.; Bardelli, S.; Bodendorf, C.; Bonino, D.; Branchini, E.; Brescia, M.; Brinchmann, J.; Camera, S.; Capobianco, V.; Carbone, C.; Carretero, J.; Casas, S.; Castander, F. J.; Castellano, M.; Cavuoti, S.; Cimatti, A.; Colodro-Conde, C.; Congedo, G.; Conselice, C. J.; Conversi, L.; Copin, Y.; Courbin, F.; Courtois, H. M.; Da Silva, A.; Degaudenzi, H.; Di Giorgio, A. M.; Dinis, J.; Douspis, M.; Dubath, F.; Duncan, C. A. J.; Dupac, X.; Dusini, S.; Farina, M.; Farrens, S.; Faustini, F.; Fosalba, P.; Frailis, M.; Franceschi, E.; Fumana, M.; Galeotta, S.; Gillis, B.; Gómez-Alvarez, P.; Grazian, A.; Grupp, F.; Haugan, S. V.H.; Holmes, W.; Hormuth, F.; Hornstrup, A.; Hudelot, P.; Jahnke, K.; Jhabvala, M.; 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.; Maurogordato, S.; Medinaceli, E.; Mellier, Y.; Meneghetti, M.; Meylan, G.; Moresco, M.; Niemi, S.-M.; 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.; Sartoris, B.; Schirmer, M.; Schneider, P.; Scodeggio, M.; Secroun, A.; Seidel, G.; Serrano, S.; Sirignano, C.; Sirri, G.; Stanco, L.; Steinwagner, J.; Tallada-Crespí, P.; Taylor, A. N.; Tereno, I.; Toledo-Moreo, R.; Torradeflot, F.; Tutusaus, I.; Vassallo, T.; Verdoes Kleijn, G.; Veropalumbo, A.; Wang, Y.; Weller, J.; Zamorani, G.; Zucca, E.; Bozzo, E.; Burigana, C.; Calabrese, M.; Di Ferdinando, D.; Escartin Vigo, J. A.; Finelli, F.; Gracia-Carpio, J.; Matthew, S.; Mauri, N.; Pöntinen, M.; Porciani, C.; Scottez, V.; Tenti, M.; Viel, M.; Wiesmann, M.; Akrami, Y.; Allevato, V.; Alvi, S.; Anselmi, S.; Archidiacono, M; Atrio-Barandela, F.; Balaguera-Antolinez, A.; Ballardini, M.; Blanchard, A.; Blot, L.; Borgani, S.; Bruton, S.; Cabanac, R.; Calabro, A.; Caro, F.; Carvalho, C. S.; Castro, T.; Chambers, K. C.; Contarini, S.; Cooray, A. R.; Costanzi, M.; De Caro, B.; Desprez, G.; Díaz-Sánchez, A.; Di Domizio, S.; Dole, H.; Escoffier, S.; Ferrari, A. G.; Ferreira, P. G.; Ferrero, I.; Fontana, A.; Fornari, F.; Gabarra, L.; Ganga, K.; García-Bellido, J.; Gasparetto, T.; Gautard, V.; Gaztanaga, E.; Giacomini, F.; Gianotti, F.; Gonzalez, A. H.; Gozaliasl, G.; Gutierrez, C. M.; Hall, A.; Hartley, W. G.; Hildebrandt, H.; Hjorth, J.; Jimenez Muñoz, A.; Kajava, J. J. E.; Kansal, V.; Karagiannis, D.; Kirkpatrick, C. C.; Legrand, L.; Lesgourgues, J.; Liaudat, T. I.; Loureiro, A.; Macias-Perez, J.; Maggio, G.; Magliocchetti, M.; Mancini, C.; Mannucci, F.; Maoli, R.; Martins, C. J. A. P.; Maurin, L.; Metcalf, R. B.; Miluzio, M.; Monaco, P.; Montoro, A.; Mora, A.; Moretti, C.; Morgante, G.; Walton, N. A.; Patrizii, L.; Popa, V.; Potter, D.; Risso, I.; Rocci, P.-F.; Sahlén, M.; Schneider, A.; Schultheis, M.; Sereno, M.; Shankar, F.; Simon, P.; Spurio Mancini, A.; Stadel, J.; Stanford, S. A.; Tanidis, K.; Tao, C.; Testera, G.; Teyssier, R.; Toft, S.; Tosi, S.; Troja, A.; Tucci, M.; Valieri, C.; Valiviita, J.; Vergani, D.; Verza, G.

doi:10.1051/0004-6361/202451683

Euclid preparation: LV. Exploring the properties of proto-clusters in the Simulated Euclid Wide Survey

Euclid Collaboration; Böhringer, H.; Chon, G.; Cucciati, O.; Dannerbauer, H.; Bolzonella, M.; De Lucia, G.; Cappi, A.; Moscardini, L.; Giocoli, C.; Castignani, G.; Hatch, N. A.; Andreon, S.; Bañados, E.; Ettori, S.; Fontanot, F.; Gully, H.; Hirschmann, M.; Maturi, M.; Mei, S.; Pozzetti, L.; Schlenker, T.; Spinelli, M.; Aghanim, N.; Altieri, B.; Auricchio, N.; Baccigalupi, C.; Baldi, M.; Bardelli, S.; Bodendorf, C.; Bonino, D.; Branchini, E.; Brescia, M.; Brinchmann, J.; Camera, S.; Capobianco, V.; Carbone, C.; Carretero, J.; Casas, S.; Castander, F. J.; Castellano, M.; Cavuoti, S.; Cimatti, A.; Colodro-Conde, C.; Congedo, G.; Conselice, C. J.; Conversi, L.; Copin, Y.; Courbin, F.; Courtois, H. M.; Da Silva, A.; Degaudenzi, H.; Di Giorgio, A. M.; Dinis, J.; Douspis, M.; Dubath, F.; Duncan, C. A. J.; Dupac, X.; Dusini, S.; Farina, M.; Farrens, S.; Faustini, F.; Fosalba, P.; Frailis, M.; Franceschi, E.; Fumana, M.; Galeotta, S.; Gillis, B.; Gómez-Alvarez, P.; Grazian, A.; Grupp, F.; Hauga...

Authors

Euclid Collaboration

H. Böhringer

G. Chon

O. Cucciati

H. Dannerbauer

M. Bolzonella

G. De Lucia

A. Cappi

L. Moscardini

C. Giocoli

G. Castignani

Professor NINA HATCH nina.hatch@nottingham.ac.uk
PROFESSOR OF ASTRONOMY

S. Andreon

E. Bañados

S. Ettori

F. Fontanot

H. Gully

M. Hirschmann

M. Maturi

S. Mei

L. Pozzetti

T. Schlenker

M. Spinelli

N. Aghanim

B. Altieri

N. Auricchio

C. Baccigalupi

M. Baldi

S. Bardelli

C. Bodendorf

D. Bonino

E. Branchini

M. Brescia

J. Brinchmann

S. Camera

V. Capobianco

C. Carbone

J. Carretero

S. Casas

F. J. Castander

M. Castellano

S. Cavuoti

A. Cimatti

C. Colodro-Conde

G. Congedo

C. J. Conselice

L. Conversi

Y. Copin

F. Courbin

H. M. Courtois

A. Da Silva

H. Degaudenzi

A. M. Di Giorgio

J. Dinis

M. Douspis

F. Dubath

C. A. J. Duncan

X. Dupac

S. Dusini

M. Farina

S. Farrens

F. Faustini

P. Fosalba

M. Frailis

E. Franceschi

M. Fumana

S. Galeotta

B. Gillis

P. Gómez-Alvarez

A. Grazian

F. Grupp

S. V.H. Haugan

W. Holmes

F. Hormuth

A. Hornstrup

P. Hudelot

K. Jahnke

M. Jhabvala

B. Joachimi

E. Keihänen

S. Kermiche

A. Kiessling

M. Kilbinger

B. Kubik

M. Kümmel

M. Kunz

H. Kurki-Suonio

S. Ligori

P. B. Lilje

V. Lindholm

I. Lloro

G. Mainetti

D. Maino

E. Maiorano

O. Mansutti

O. Marggraf

K. Markovic

M. Martinelli

N. Martinet

F. Marulli

R. Massey

S. Maurogordato

E. Medinaceli

Y. Mellier

M. Meneghetti

G. Meylan

M. Moresco

S.-M. Niemi

C. Padilla

S. Paltani

F. Pasian

K. Pedersen

V. Pettorino

S. Pires

G. Polenta

M. Poncet

L. A. Popa

F. Raison

R. Rebolo

A. Renzi

J. Rhodes

G. Riccio

E. Romelli

M. Roncarelli

E. Rossetti

R. Saglia

Z. Sakr

A. G. Sánchez

D. Sapone

B. Sartoris

M. Schirmer

P. Schneider

M. Scodeggio

A. Secroun

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

T. Vassallo

G. Verdoes Kleijn

A. Veropalumbo

Y. Wang

J. Weller

G. Zamorani

E. Zucca

E. Bozzo

C. Burigana

M. Calabrese

D. Di Ferdinando

J. A. Escartin Vigo

F. Finelli

J. Gracia-Carpio

S. Matthew

N. Mauri

M. Pöntinen

C. Porciani

V. Scottez

M. Tenti

M. Viel

M. Wiesmann

Y. Akrami

V. Allevato

S. Alvi

S. Anselmi

M Archidiacono

F. Atrio-Barandela

A. Balaguera-Antolinez

M. Ballardini

Dr ADAM BLANCHARD ADAM.BLANCHARD@NOTTINGHAM.AC.UK
ASSOCIATE PROFESSOR

L. Blot

S. Borgani

S. Bruton

R. Cabanac

A. Calabro

F. Caro

C. S. Carvalho

T. Castro

K. C. Chambers

S. Contarini

A. R. Cooray

M. Costanzi

B. De Caro

G. Desprez

A. Díaz-Sánchez

S. Di Domizio

H. Dole

S. Escoffier

A. G. Ferrari

P. G. Ferreira

I. Ferrero

A. Fontana

F. Fornari

L. Gabarra

K. Ganga

J. García-Bellido

T. Gasparetto

V. Gautard

E. Gaztanaga

F. Giacomini

F. Gianotti

A. H. Gonzalez

G. Gozaliasl

C. M. Gutierrez

A. Hall

W. G. Hartley

H. Hildebrandt

J. Hjorth

A. Jimenez Muñoz

J. J. E. Kajava

V. Kansal

D. Karagiannis

C. C. Kirkpatrick

L. Legrand

J. Lesgourgues

T. I. Liaudat

A. Loureiro

J. Macias-Perez

G. Maggio

M. Magliocchetti

C. Mancini

F. Mannucci

R. Maoli

C. J. A. P. Martins

L. Maurin

R. B. Metcalf

M. Miluzio

P. Monaco

A. Montoro

A. Mora

C. Moretti

G. Morgante

N. A. Walton

L. Patrizii

V. Popa

D. Potter

I. Risso

P.-F. Rocci

M. Sahlén

A. Schneider

M. Schultheis

M. Sereno

F. Shankar

P. Simon

A. Spurio Mancini

J. Stadel

S. A. Stanford

K. Tanidis

C. Tao

G. Testera

R. Teyssier

S. Toft

S. Tosi

A. Troja

M. Tucci

C. Valieri

J. Valiviita

D. Vergani

G. Verza

Abstract

Galaxy proto-clusters are receiving increased interest since most of the processes shaping the structure of clusters of galaxies and their galaxy population happen at the early stages of their formation. The Euclid Survey will provide a unique opportunity to discover a large number of proto-clusters over a large fraction of the sky (14 500 deg2). In this paper, we explore the expected observational properties of proto-clusters in the Euclid Wide Survey by means of theoretical models and simulations. We provide an overview of the predicted proto-cluster extent, galaxy density profiles, mass-richness relations, abundance, and sky-filling as a function of redshift. Useful analytical approximations for the functions of these properties are provided. The focus is on the redshift range z = 1.5-4. In particular we discuss the density contrast with which proto-clusters can be observed against the background in the galaxy distribution if photometric galaxy redshifts are used as supplied by the ESA Euclid mission together with the ground-based photometric surveys. We show that the obtainable detection significance is sufficient to find large numbers of interesting proto-cluster candidates. For quantitative studies, additional spectroscopic follow-up is required to confirm the proto-clusters and establish their richness.

Citation

Euclid Collaboration, Böhringer, H., Chon, G., Cucciati, O., Dannerbauer, H., Bolzonella, M., De Lucia, G., Cappi, A., Moscardini, L., Giocoli, C., Castignani, G., Hatch, N. A., Andreon, S., Bañados, E., Ettori, S., Fontanot, F., Gully, H., Hirschmann, M., Maturi, M., Mei, S., …Verza, G. (2025). Euclid preparation: LV. Exploring the properties of proto-clusters in the Simulated Euclid Wide Survey. Astronomy and Astrophysics, 693, Article A59. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202451683

Journal Article Type	Article
Acceptance Date	Oct 14, 2024
Online Publication Date	Jan 3, 2025
Publication Date	Jan 3, 2025
Deposit Date	Jan 5, 2025
Publicly Available Date	Jan 6, 2025
Journal	Astronomy and Astrophysics
Electronic ISSN	1432-0746
Publisher	EDP Sciences
Peer Reviewed	Peer Reviewed
Volume	693
Article Number	A59
DOI	https://doi.org/10.1051/0004-6361/202451683
Keywords	galaxies: clusters: general / galaxies: high-redshift / large-scale structure of Universe
Public URL	https://nottingham-repository.worktribe.com/output/43800144
Publisher URL	https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2025/01/aa51683-24/aa51683-24.html