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The Euclid mission aims to survey around 14 000 deg2 of extragalactic sky, providing around 105 gravitational lens images. Modelling of gravitational lenses is fundamental to estimate the total mass of the lens galaxy, along with its dark matter content. Traditional modelling of gravitational lenses is computationally intensive and requires manual input. In this paper, we use a Bayesian neural network, LEns MOdelling with Neural networks (LEMON), to model Euclid gravitational lenses with a singular isothermal ellipsoid mass profile. Our method estimates key lens mass profile parameters, such as the Einstein radius, while also predicting the light parameters of foreground galaxies and their uncertainties. We validate LEMON’s performance on both mock Euclid datasets, real lenses observed with Hubble Space Telescope (HST) that have been degraded to match observations with the same depth of the Euclid Wide Survey, and real Euclid lenses, demonstrating the ability of LEMON to predict parameters of both simulated and real lenses. Results show promising accuracy and reliability in predicting the Einstein radius, mass and light ellipticities, effective radius, Sérsic index, lens magnitude, and unlensed source position for simulated lens galaxies. The application to real data, including the latest Quick Release 1 strong lens candidates, provides encouraging results in the recovery of the parameters for real lenses. We also verified that LEMON has the potential to accelerate traditional modelling methods, by giving to the classical optimiser the LEMON predictions as starting points, resulting in a speed-up of up to 26 times the original time needed to model a sample of gravitational lenses, a result that would be impossible with randomly initialised guesses. Moreover, LEMON can be used to cross-validate results from the traditional modelling methods, and thus has the potential to reduce the failure rate of the Euclid modelling pipeline. This work represents a significant step towards efficient, automated gravitational lens modelling, which is crucial for handling the large data volumes expected from Euclid.
Busillo, V., Tortora, C., Metcalf, R.B., Nightingale, J.W., Meneghetti, M., Gentile, F., et al. (2026). Euclid Quick Data Release (Q1): XXXI. LEMON ─ LEns MOdelling with Neural networks. Automated and fast modelling of Euclid gravitational lenses with singular isothermal ellipsoid mass profile. ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 711, 1-27 [10.1051/0004-6361/202554538].
Euclid Quick Data Release (Q1): XXXI. LEMON ─ LEns MOdelling with Neural networks. Automated and fast modelling of Euclid gravitational lenses with singular isothermal ellipsoid mass profile
V. Busillo;C. Tortora;R. B. Metcalf;J. W. Nightingale;M. Meneghetti;F. Gentile;R. Gavazzi;F. Zhong;R. Li;B. Clément;G. Covone;N. R. Napolitano;F. Courbin;M. Walmsley;E. Jullo;J. Pearson;D. Scott;A. M. C. Le Brun;L. Leuzzi;N. Aghanim;B. Altieri;A. Amara;S. Andreon;H. Aussel;C. Baccigalupi;M. Baldi;S. Bardelli;P. Battaglia;A. Biviano;E. Branchini;M. Brescia;J. Brinchmann;S. Camera;G. Cañas-Herrera;V. Capobianco;C. Carbone;V. F. Cardone;J. Carretero;S. Casas;M. Castellano;G. Castignani;S. Cavuoti;K. C. Chambers;A. Cimatti;C. Colodro-Conde;G. Congedo;C. J. Conselice;L. Conversi;Y. Copin;H. M. Courtois;M. Cropper;A. Da Silva;H. Degaudenzi;S. de la Torre;G. De Lucia;A. M. Di Giorgio;J. Dinis;H. Dole;F. Dubath;X. Dupac;S. Dusini;S. Escoffier;M. Farina;R. Farinelli;F. Faustini;S. Ferriol;F. Finelli;S. Fotopoulou;M. Frailis;E. Franceschi;S. Galeotta;K. George;W. Gillard;B. Gillis;C. Giocoli;J. Gracia-Carpio;B. R. Granett;A. Grazian;F. Grupp;S. V. H. Haugan;W. Holmes;I. Hook;F. Hormuth;A. Hornstrup;P. Hudelot;K. Jahnke;M. Jhabvala;B. Joachimi;E. Keihänen;S. Kermiche;A. Kiessling;B. Kubik;M. Kümmel;M. Kunz;H. Kurki-Suonio;Q. Le Boulc'h;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;S. Mei;Y. Mellier;E. Merlin;G. Meylan;A. Mora;M. Moresco;L. Moscardini;R. Nakajima;C. Neissner;S. -M. Niemi;C. Padilla;S. Paltani;F. Pasian;K. Pedersen;V. Pettorino;S. Pires;G. Polenta;M. Poncet;L. A. Popa;L. Pozzetti;F. Raison;R. Rebolo;A. Renzi;J. Rhodes;G. Riccio;E. Romelli;M. Roncarelli;R. Saglia;Z. Sakr;A. G. Sánchez;D. Sapone;B. Sartoris;J. A. Schewtschenko;M. Schirmer;P. Schneider;T. Schrabback;A. Secroun;E. Sefusatti;G. Seidel;M. Seiffert;S. Serrano;P. Simon;C. Sirignano;G. Sirri;G. Smadja;L. Stanco;J. Steinwagner;P. Tallada-Crespí;A. N. Taylor;I. Tereno;S. Toft;R. Toledo-Moreo;F. Torradeflot;I. Tutusaus;L. Valenziano;J. Valiviita;T. Vassallo;A. Veropalumbo;Y. Wang;J. Weller;G. Zamorani;E. Zucca;V. Allevato;M. Ballardini;M. Bolzonella;E. Bozzo;C. Burigana;R. Cabanac;M. Calabrese;D. Di Ferdinando;J. A. Escartin Vigo;L. Gabarra;S. Matthew;N. Mauri;A. A. Nucita;A. Pezzotta;M. Pöntinen;C. Porciani;V. Scottez;M. Tenti;M. Viel;M. Wiesmann;Y. Akrami;S. Alvi;I. T. Andika;S. Anselmi;M. Archidiacono;F. Atrio-Barandela;D. Bertacca;M. Bethermin;A. Blanchard;L. Blot;S. Borgani;M. L. Brown;S. Bruton;A. Calabro;B. Camacho Quevedo;A. Cappi;F. Caro;C. S. Carvalho;T. Castro;F. Cogato;S. Conseil;S. Contarini;A. R. Cooray;O. Cucciati;F. De Paolis;G. Desprez;A. Díaz-Sánchez;S. Di Domizio;J. M. Diego;P. Dimauro;A. Enia;Y. Fang;A. G. Ferrari;P. G. Ferreira;A. Finoguenov;A. Franco;K. Ganga;J. García-Bellido;T. Gasparetto;V. Gautard;E. Gaztanaga;F. Giacomini;F. Gianotti;G. Gozaliasl;M. Guidi;C. M. Gutierrez;A. Hall;W. G. Hartley;S. Hemmati;C. Hernández-Monteagudo;H. Hildebrandt;J. Hjorth;J. J. E. Kajava;Y. Kang;V. Kansal;D. Karagiannis;K. Kiiveri;C. C. Kirkpatrick;S. Kruk;M. Lattanzi;J. Le Graet;L. Legrand;M. Lembo;F. Lepori;G. Leroy;J. Lesgourgues;T. I. Liaudat;S. J. Liu;A. Loureiro;J. Macias-Perez;G. Maggio;M. Magliocchetti;F. Mannucci;R. Maoli;J. Martín-Fleitas;C. J. A. P. Martins;L. Maurin;M. Miluzio;P. Monaco;C. Moretti;G. Morgante;S. Nadathur;K. Naidoo;P. Natoli;A. Navarro-Alsina;S. Nesseris;F. Passalacqua;K. Paterson;L. Patrizii;A. Pisani;D. Potter;S. Quai;M. Radovich;I. Risso;P. -F. Rocci;S. Sacquegna;M. Sahlén;E. Sarpa;A. Schneider;M. Schultheis;D. Sciotti;E. Sellentin;M. Sereno;L. C. Smith;J. Stadel;K. Tanidis;C. Tao;G. Testera;R. Teyssier;S. Tosi;A. Troja;M. Tucci;C. Valieri;A. Venhola;D. Vergani;G. Vernardos;G. Verza;P. Vielzeuf;N. A. Walton
2026
Abstract
The Euclid mission aims to survey around 14 000 deg2 of extragalactic sky, providing around 105 gravitational lens images. Modelling of gravitational lenses is fundamental to estimate the total mass of the lens galaxy, along with its dark matter content. Traditional modelling of gravitational lenses is computationally intensive and requires manual input. In this paper, we use a Bayesian neural network, LEns MOdelling with Neural networks (LEMON), to model Euclid gravitational lenses with a singular isothermal ellipsoid mass profile. Our method estimates key lens mass profile parameters, such as the Einstein radius, while also predicting the light parameters of foreground galaxies and their uncertainties. We validate LEMON’s performance on both mock Euclid datasets, real lenses observed with Hubble Space Telescope (HST) that have been degraded to match observations with the same depth of the Euclid Wide Survey, and real Euclid lenses, demonstrating the ability of LEMON to predict parameters of both simulated and real lenses. Results show promising accuracy and reliability in predicting the Einstein radius, mass and light ellipticities, effective radius, Sérsic index, lens magnitude, and unlensed source position for simulated lens galaxies. The application to real data, including the latest Quick Release 1 strong lens candidates, provides encouraging results in the recovery of the parameters for real lenses. We also verified that LEMON has the potential to accelerate traditional modelling methods, by giving to the classical optimiser the LEMON predictions as starting points, resulting in a speed-up of up to 26 times the original time needed to model a sample of gravitational lenses, a result that would be impossible with randomly initialised guesses. Moreover, LEMON can be used to cross-validate results from the traditional modelling methods, and thus has the potential to reduce the failure rate of the Euclid modelling pipeline. This work represents a significant step towards efficient, automated gravitational lens modelling, which is crucial for handling the large data volumes expected from Euclid.
Busillo, V., Tortora, C., Metcalf, R.B., Nightingale, J.W., Meneghetti, M., Gentile, F., et al. (2026). Euclid Quick Data Release (Q1): XXXI. LEMON ─ LEns MOdelling with Neural networks. Automated and fast modelling of Euclid gravitational lenses with singular isothermal ellipsoid mass profile. ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 711, 1-27 [10.1051/0004-6361/202554538].
Busillo, V.; Tortora, C.; Metcalf, R. B.; Nightingale, J. W.; Meneghetti, M.; Gentile, F.; Gavazzi, R.; Zhong, F.; Li, R.; Clément, B.; Covone, G.; Na...espandi
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.