Ned-allsky

Euclid: III. The NISP Instrument

May 2025 • 2025A&A...697A...3E

Authors • Euclid Collaboration • Jahnke, K. • Gillard, W. • Schirmer, M. • Ealet, A. • Maciaszek, T. • Prieto, E. • Barbier, R. • Bonoli, C. • Corcione, L. • Dusini, S. • Grupp, F. • Hormuth, F. • Ligori, S. • Martin, L. • Morgante, G. • Padilla, C. • Toledo-Moreo, R. • Trifoglio, M. • Valenziano, L. • Bender, R. • Castander, F. J. • Garilli, B. • Lilje, P. B. • Rix, H. -W. • Andersen, M. I. • Auricchio, N. • Balestra, A. • Barriere, J. -C. • Battaglia, P. • Berthe, M. • Bodendorf, C. • Boenke, T. • Bon, W. • Bonnefoi, A. • Caillat, A. • Capobianco, V. • Carle, M. • Casas, R. • Cho, H. • Costille, A. • Ducret, F. • Ferriol, S. • Franceschi, E. • Gimenez, J. -L. • Holmes, W. • Hornstrup, A. • Jhabvala, M. • Kohley, R. • Kubik, B. • Laureijs, R. • Le Mignant, D. • Lloro, I. • Medinaceli, E. • Mellier, Y. • Polenta, G. • Racca, G. D. • Renzi, A. • Salvignol, J. -C. • Secroun, A. • Seidel, G. • Seiffert, M. • Sirignano, C. • Sirri, G. • Strada, P. • Smadja, G. • Stanco, L. • Wachter, S. • Anselmi, S. • Borsato, E. • Caillat, L. • Cogato, F. • Colodro-Conde, C. • Crouzet, P. -E. • Conforti, V. • D'Alessandro, M. • Copin, Y. • Cuillandre, J. -C. • Davies, J. E. • Davini, S. • Derosa, A. • Diaz, J. J. • Di Domizio, S. • Di Ferdinando, D. • Farinelli, R. • Ferrari, A. G. • Fornari, F. • Gabarra, L. • Garcia, R. • Gutierrez, C. M. • Giacomini, F. • Lagier, P. • Gianotti, F. • Krause, O. • Madrid, F. • Laudisio, F. • Macias-Perez, J. • Naletto, G. • Niclas, M. • Marpaud, J. • Mauri, N. • da Silva, R. • Passalacqua, F. • Paterson, K. • Patrizii, L. • Risso, I. • Solheim, B. G. B. • Scodeggio, M. • Stassi, P. • Steinwagner, J. • Tenti, M. • Testera, G. • Travaglini, R. • Tosi, S. • Troja, A. • Tubio, O. • Valieri, C. • Vescovi, C. • Ventura, S. • Aghanim, N. • Altieri, B. • Amara, A. • Amiaux, J. • Andreon, S. • Appleton, P. N. • Aussel, H. • Baccigalupi, C. • Baldi, M. • Bardelli, S. • Basset, A. • Bonchi, A. • Bonino, D. • Branchini, E. • Brescia, M. • Brinchmann, J. • Camera, S. • Carbone, C. • Cardone, V. F. • Carretero, J. • Casas, S. • Castellano, M. • Castignani, G. • Cavuoti, S. • Chabaud, P. -Y. • Cimatti, A. • Congedo, G. • Conselice, C. J. • Conversi, L. • Courbin, F. • Courtois, H. M. • Crocce, M. • Cropper, M. • Cuby, J. -G. • Da Silva, A. • Degaudenzi, H. • De Lucia, G. • Di Giorgio, A. M. • Dinis, J. • Douspis, M. • Dubath, F. • Duncan, C. A. J. • Dupac, X. • Fabricius, M. • Farina, M. • Farrens, S. • Faustini, F. • Fosalba, P. • Fotopoulou, S. • Fourmanoit, N. • Frailis, M. • Franzetti, P. • Galeotta, S. • George, K. • Gillis, B. • Giocoli, C. • Gómez-Alvarez, P. • Granett, B. R. • Grazian, A. • Guzzo, L. • Hailey, M. • Haugan, S. V. H. • Hoar, J. • Hoekstra, H. • Hook, I. • Hudelot, P. • Ilić, S. • Joachimi, B. • Keihänen, E. • Kermiche, S. • Kiessling, A. • Kilbinger, M. • Kitching, T. • Kümmel, M. • Kunz, M. • Kurki-Suonio, H. • Lahav, O. • Liebing, P. • Lindholm, V. • Lorenzo Alvarez, J. • Mainetti, G. • Maino, D. • Maiorano, E. • Mansutti, O. • Marcin, S. • Marggraf, O. • Markovic, K. • Martignac, J. • Martinelli, M. • Martinet, N. • Marulli, F. • Massey, R. • Masters, D. C. • Maurogordato, S. • McCracken, H. J. • Mei, S. • Melchior, M. • Meneghetti, M. • Merlin, E. • Meylan, G. • Mohr, J. J. • Moresco, M. • Morris, P. W. • Moscardini, L. • Nakajima, R. • Neissner, C. • Nichol, R. C. • Niemi, S. -M. • Nutma, T. • Paech, K. • Paltani, S. • Pasian, F. • Peacock, J. A. • Pedersen, K. • Percival, W. J. • Pettorino, V. • Pires, S. • Poncet, M. • Popa, L. A. • Pozzetti, L. • Raison, F. • Rebolo, R. • Refregier, A. • Rhodes, J. • Riccio, G. • Romelli, E. • Roncarelli, M. • Rosset, C. • Rossetti, E. • Rottgering, H. J. A. • Rusholme, B. • Saglia, R. • Sakr, Z. • Sánchez, A. G. • Sapone, D. • Sauvage, M. • Scaramella, R. • Schewtschenko, J. A. • Schneider, P. • Schrabback, T. • Sefusatti, E. • Serrano, S. • Tallada-Crespí, P. • Tavagnacco, D. • Taylor, A. N. • Teplitz, H. I. • Tereno, I. • Torradeflot, F. • Tutusaus, I. • Vassallo, T. • Verdoes Kleijn, G. • Veropalumbo, A. • Vibert, D. • Wang, Y. • Weller, J. • Zacchei, A. • Zamorani, G. • Zerbi, F. M. • Zoubian, J. • Zucca, E. • Biviano, A. • Bolzonella, M. • Boucaud, A. • Bozzo, E. • Burigana, C. • Calabrese, M. • Casenove, P. • Escartin Vigo, J. A. • Fabbian, G. • Finelli, F. • Gracia-Carpio, J. • Liu, C. • Pezzotta, A. • Pöntinen, M. • Porciani, C. • Scottez, V. • Viel, M. • Wiesmann, M. • Akrami, Y. • Allevato, V. • Aubourg, E. • Ballardini, M. • Bertacca, D. • Bethermin, M. • Blanchard, A. • Blot, L. • Borgani, S. • Borlaff, A. S. • Bruton, S. • Cabanac, R. • Calabro, A. • Calderone, G. • Canas-Herrera, G. • Cappi, A. • Carvalho, C. S. • Castro, T. • Chambers, K. C. • Charles, Y. • Chary, R. • Colbert, J. • Contarini, S. • Contini, T. • Cooray, A. R. • Costanzi, M. • Cucciati, O. • De Caro, B. • de la Torre, S. • Desprez, G. • Díaz-Sánchez, A. • Dole, H. • Escoffier, S. • Ferreira, P. G. • Ferrero, I. • Finoguenov, A. • Fontana, A. • Ganga, K. • García-Bellido, J. • Gautard, V. • Gaztanaga, E. • Gozaliasl, G. • Gregorio, A. • Hall, A. • Hartley, W. G. • Hemmati, S. • Hildebrandt, H. • Hjorth, J. • Hosseini, S. • Huertas-Company, M. • Ilbert, O. • Jacobson, J. • Jimenez Muñoz, A. • Joudaki, S. • Kajava, J. J. E. • Kansal, V. • Karagiannis, D. • Kirkpatrick, C. C. • Lacasa, F. • Le Brun, V. • Le Graet, J. • Legrand, L. • Libet, G. • Liu, S. J. • Loureiro, A. • Magliocchetti, M. • Mancini, C. • Mannucci, F. • Maoli, R. • Martins, C. J. A. P. • Matthew, S. • Maurin, L. • McPartland, C. J. R. • Metcalf, R. B. • Migliaccio, M. • Miluzio, M. • Monaco, P. • Moretti, C. • Nadathur, S. • Nicastro, L. • Walton, Nicholas A. • Odier, J. • Oguri, M. • Popa, V. • Potter, D. • Pourtsidou, A. • Rocci, P. -F. • Rollins, R. P. • Sahlén, M. • Scarlata, C. • Schaye, J. • Schneider, A. • Schultheis, M. • Sereno, M. • Shankar, F. • Shulevski, A. • Sikkema, G. • Silvestri, A. • Simon, P. • Spurio Mancini, A. • Stadel, J. • Stanford, S. A. • Tanidis, K. • Tao, C. • Tessore, N. • Teyssier, R. • Toft, S. • Tucci, M. • Valiviita, J. • Vergani, D. • Vernizzi, F. • Verza, G. • Vielzeuf, P. • Weaver, J. R. • Zalesky, L. • Zinchenko, I. A. • Archidiacono, M. • Atrio-Barandela, F. • Bennett, C. L. • Bouvard, T. • Caro, F. • Conseil, S. • Dimauro, P. • Duc, P. -A. • Fang, Y. • Ferguson, A. M. N. • Gasparetto, T. • Kovačić, I. • Kruk, S. • Le Brun, A. M. C. • Liaudat, T. I. • Montoro, A. • Mora, A. • Murray, C. • Pagano, L. • Paoletti, D. • Radovich, M. • Sarpa, E. • Tommasi, E. • Viitanen, A. • Lesgourgues, J. • Levi, M. E. • Martín-Fleitas, J. • Oppizzi, F.

Abstract • The Near-Infrared Spectrometer and Photometer (NISP) on board the Euclid satellite provides multiband photometry and R ≳ 450 slitless grism spectroscopy in the 950–2020 nm wavelength range. In this reference article, we illuminate the background of NISP's functional and calibration requirements, describe the instrument's integral components, and provide all its key properties. We also sketch the processes needed to understand how NISP operates and is calibrated as well as its technical potentials and limitations. Links to articles providing more details and the technical background are included. The NISP's 16 HAWAII-2RG (H2RG) detectors with a plate scale of 0″.3 pixel‑1 deliver a field of view of 0.57 deg2. In photometric mode, NISP reaches a limiting magnitude of ~24.5 AB mag in three photometric exposures of about 100 s in exposure time for point sources and with a S/N of five. For spectroscopy, NISP's pointsource sensitivity is a signal-to-noise ratio = 3.5 detection of an emission line with flux ~2 × 10‑16 erg s‑1 cm‑2 integrated over two resolution elements of 13.4 Å in 3 × 560 s grism exposures at 1.6 µm (redshifted Hα). Our calibration includes on-ground and in-flight characterisation and monitoring of the pixel-based detector baseline, dark current, non-linearity, and sensitivity to guarantee a relative photometric accuracy better than 1.5% and a relative spectrophotometry better than 0.7%. The wavelength calibration must be accurate to 5 Å or better. The NISP is the state-of-the-art instrument in the near-infrared for all science beyond small areas available from HST and JWST – and it represents an enormous advance from any existing instrumentation due to its combination of field size and high throughput of telescope and instrument. During Euclid's six-year survey covering 14 000 deg2 of extragalactic sky, NISP will be the backbone in determining distances of more than a billion galaxies. Its near-infrared data will become a rich reference imaging and spectroscopy data set for the coming decades.

Links


IPAC Authors
(alphabetical)

Appleton

Phil Appleton

Senior Scientist


James Colbert

Associate Scientist


Elise_furlan

Elise Furlan

Associate Scientist


Shooby

Shoubaneh Hemmati

Assistant Scientist


Daniel Masters

Assistant Scientist


Img_0996a

Pat Morris

Senior Scientist


Ben Rusholme

Chief Engineer


Harry_teplitz

Harry Teplitz

Senior Scientist


Yun_may2018

Yun Wang

Senior Scientist