Detection Algorithm with Wavelets for Intracluster light Studies


Les amas de galaxies, plus grandes structures gravitationnellement liées, sont essentiels pour comprendre la formation et l’évolution des grandes structures de l’Univers.
Un marqueur clé de cette évolution est la lumière intra-amas (en anglais intracluster light, ICL), halo diffus issu d’étoiles arrachées lors d’interactions gravitationnelle, fossiles d’interactions passées. Le télescope Euclid ouvre un gisement inédit de données photométriques profondes rendant l’astronomie à faible brillance, et donc l’étude de l’ICL, accessible avec les outils d’analyse adaptés. Ses premières observations couvrant notamment Persée et Abell 2390 (Kluge et al. 2025 ; Ellien et al. 2025) ont cependant révélé un défi majeur : le cirrus galactique d’avant-plan qui contamine le signal LSB et affectera probablement une large part du grand relevé Euclid.

Le projet DAWIS (Detection Algorithm with Wavelets for Intracluster light Studies) vise la détection, la séparation et la modélisation exhaustives de toutes les composantes d’une image astrophysique, des étoiles d’avant plan les plus brillantes aux structures de très faible brillance telles que l’ICL et le cirrus galactique. S’appuyant sur une stratégie multi échelle itérative fondée sur l’analyse par ondelettes, l’algorithme décompose chaque contribution en composantes physiquement motivées et en permet une modélisation cohérente.

L’un des défis de DAWIS est la généralisation de ce processus lourd à une quantité inédite d’images : les prévisions envisagent ~80 000 amas d’Euclid avec une ICL mesurable (Bellhouse et al. 2025). Le retour scientifique sera sans précédent, car jamais l’ICL n’aura été détectée et caractérisée sur un échantillon aussi vaste, ouvrant la voie à des analyses statistiques novatrices de l’évolution des amas de galaxies.

 

Porteur du projet

Amaël Ellien, Postdoctorant CNES, Laboratoire J.-L. Lagrange, OCA – Observatoire de la Côte d’Azur.
 

Participants 

Mohammed Bouziane, Ingénieur MSI, Université Côte d’Azur.
Eric Slezak, Astronome, Laboratoire J.-L. Lagrange, OCA – Observatoire de la Côte d’Azur.
 
De gauche à droite, Euclid Early Release Observations (ERO) de l'amas de galaxies Abell 2390 et de son ICL. CREDIT ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi. LICENCE CC BY-SA 3.0 IGO;  représent
De gauche à droite, Euclid Early Release Observations (ERO) de l'amas de galaxies Abell 2390 et de son ICL. CREDIT ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi. LICENCE CC BY-SA 3.0 IGO; représent De gauche à droite, Euclid Early Release Observations (ERO) de l'amas de galaxies Abell 2390 et de son ICL. CREDIT ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi. LICENCE CC BY-SA 3.0 IGO; représentation 3D d'une ondelette isotrope ; modelisation et soustraction du cirrus galactique par DAWIS dans les ERO (de haut en bas: image original, modèle DAWIS de cirrus galactique, image résiduelle).