Wise-allsky

Euclid Quick Data Release (Q1): XIII. Exploring galaxy properties with a multi-modal foundation model

June 2026 • 2026A&A...711A..13E

Authors • Euclid Collaboration • Siudek, M. • Huertas-Company, M. • Smith, M. J. • Martínez-Solaeche, G. • Lanusse, F. • Ho, S. • Angeloudi, E. • Cunha, P. A. C. • Domínguez Sánchez, H. • Dunn, M. • Fu, Y. • Iglesias-Navarro, P. • Junais, J. • Knapen, J. H. • Laloux, B. • Mezcua, M. • Roster, W. • Stevens, G. • Vega-Ferrero, J. • Aghanim, N. • Altieri, B. • Amara, A. • Andreon, S. • Auricchio, N. • Aussel, H. • Baccigalupi, C. • Baldi, M. • Bardelli, S. • Battaglia, P. • Biviano, A. • Bonchi, A. • Branchini, E. • Brescia, M. • Brinchmann, J. • Camera, S. • Cañas-Herrera, G. • Capobianco, V. • Carbone, C. • Carretero, J. • Casas, S. • Castander, F. J. • 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. • Cropper, M. • Da Silva, A. • Degaudenzi, H. • De Lucia, G. • Di Giorgio, A. M. • Dinis, J. • Dolding, C. • Dole, H. • Dubath, F. • Duncan, C. A. J. • Dupac, X. • Dusini, S. • Escoffier, S. • Farina, M. • Farinelli, R. • Faustini, F. • Ferriol, S. • Finelli, F. • Fotopoulou, S. • Frailis, M. • Franceschi, E. • Galeotta, S. • George, K. • Gillis, B. • Giocoli, C. • Gracia-Carpio, J. • Granett, B. R. • Grazian, A. • Grupp, F. • Gwyn, S. • Haugan, S. V. H. • Holmes, W. • Hook, I. M. • Hormuth, F. • Hornstrup, A. • Jahnke, K. • Jhabvala, M. • Keihänen, E. • Kermiche, S. • Kiessling, A. • Kubik, B. • Kümmel, M. • Kunz, M. • Kurki-Suonio, H. • Le Boulc'h, Q. • Le Brun, A. M. C. • Le Mignant, D. • Ligori, S. • Lilje, P. B. • Lindholm, V. • Lloro, I. • Mainetti, G. • Maino, D. • Maiorano, E. • Mansutti, O. • Marcin, S. • Marggraf, O. • Martinelli, M. • Martinet, N. • Marulli, F. • Massey, R. • Maurogordato, S. • McCracken, H. J. • Medinaceli, E. • Mei, S. • Melchior, M. • Mellier, Y. • Meneghetti, M. • Merlin, E. • Meylan, G. • Mora, A. • Moresco, M. • Moscardini, L. • Nakajima, R. • Neissner, C. • Niemi, S.-M. • Nightingale, J. W. • Padilla, C. • Paltani, S. • Pasian, F. • Pedersen, K. • Percival, W. J. • Pettorino, V. • Pires, S. • Polenta, G. • Poncet, M. • Popa, L. A. • Pozzetti, L. • Raison, F. • Renzi, A. • Rhodes, J. • Riccio, G. • Romelli, E. • Roncarelli, M. • Saglia, R. • Sakr, Z. • Sánchez, A. G. • Sapone, D. • Sartoris, B. • Schewtschenko, J. A. • Schneider, P. • Schrabback, T. • Scodeggio, M. • Secroun, A. • Seidel, G. • Seiffert, M. • Serrano, S. • Simon, P. • Sirignano, C. • Sirri, G. • 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. • Verdoes Kleijn, G. • Veropalumbo, A. • Wang, Y. • Weller, J. • Zacchei, A. • Zamorani, G. • Zerbi, F. M. • Zinchenko, I. A. • Zucca, E. • Allevato, V. • Ballardini, M. • Bolzonella, M. • Bozzo, E. • Burigana, C. • Cabanac, R. • Cappi, A. • Di Ferdinando, D. • Escartin Vigo, J. A. • Gabarra, L. • Martín-Fleitas, J. • Matthew, S. • Mauri, N. • Metcalf, R. B. • Pezzotta, A. • Pöntinen, M. • Porciani, C. • Risso, I. • Scottez, V. • Sereno, M. • Tenti, M. • Viel, M. • Wiesmann, M. • Akrami, Y. • Andika, I. T. • Anselmi, S. • Archidiacono, M. • Atrio-Barandela, F. • Benoist, C. • Benson, K. • Bertacca, D. • Bethermin, M. • Bisigello, L. • Blanchard, A. • Blot, L. • Brown, M. L. • Bruton, S. • Calabro, A. • Camacho Quevedo, B. • Caro, F. • Carvalho, C. S. • Castro, T. • Charles, Y. • Cogato, F. • Cooray, A. R. • Cucciati, O. • Davini, S. • De Paolis, F. • Desprez, G. • Díaz-Sánchez, A. • Diaz, J. J. • Di Domizio, S. • Diego, J. M. • Duc, P.-A. • Enia, A. • Fang, Y. • Ferrari, A. G. • Ferreira, P. G. • Finoguenov, A. • Fontana, A. • Franco, A. • Ganga, K. • García-Bellido, J. • Gasparetto, T. • Gautard, V. • Gaztanaga, E. • Giacomini, F. • Gianotti, F. • Gozaliasl, G. • Guidi, M. • Gutierrez, C. M. • Hall, A. • Hartley, W. G. • Hemmati, S. • Hernández-Monteagudo, C. • Hildebrandt, H. • Hjorth, J. • Kajava, J. J. E. • Kang, Y. • Kansal, V. • Karagiannis, D. • Kiiveri, K. • Kirkpatrick, C. C. • Kruk, S. • Le Graet, J. • Legrand, L. • Lembo, M. • Lepori, F. • Leroy, G. • Lesci, G. F. • Lesgourgues, J. • Leuzzi, L. • Liaudat, T. I. • Loureiro, A. • Macias-Perez, J. • Maggio, G. • Magliocchetti, M. • Magnier, E. A. • Mannucci, F. • Maoli, R. • Martins, C. J. A. P. • Maurin, L. • Miluzio, M. • Monaco, P. • Moretti, C. • Morgante, G. • Murray, C. • Naidoo, K. • Navarro-Alsina, A. • Nesseris, S. • Passalacqua, F. • Paterson, K. • Patrizii, L. • Pisani, A. • Potter, D. • Quai, S. • Radovich, M. • Sacquegna, S. • Sahlén, M. • Sanders, D. B. • Sarpa, E. • Schneider, A. • Sciotti, D. • Scognamiglio, D. • Sellentin, E. • Smith, L. C. • Tanidis, K. • Testera, G. • Teyssier, R. • Tosi, S. • Troja, A. • Tucci, M. • Valieri, C. • Venhola, A. • Vergani, D. • Verza, G. • Vielzeuf, P. • Walton, N. A. • Sorce, J. G.

Abstract • Modern astronomical surveys, such as the Euclid mission, produce high-dimensional, multi-modal datasets that include imaging and spectroscopic information for millions of galaxies. These data serve as an ideal benchmark for large, pre-trained multi-modal models, which can leverage vast amounts of unlabelled data. In this work, we present the first exploration of Euclid data with AstroPT, an autoregressive multi-modal foundation model trained on approximately 300000 optical and infrared Euclid images and spectral energy distributions (SEDs) from the first Euclid Quick Data Release. We compare self-supervised pre-training with baseline fully supervised training across several tasks: galaxy morphology classification; redshift estimation; similarity searches; and outlier detection. Our results show that: (a) AstroPT embeddings are highly informative, correlating with morphology and effectively isolating outliers; (b) including infrared data helps to isolate stars, but degrades the identification of edge-on galaxies, which are better captured by optical images; (c) simple fine-tuning of these embeddings for photometric redshift and stellar mass estimation outperforms a fully supervised approach, even when using only 1% of the training labels; and (d) incorporating SED data into AstroPT via a straightforward multi-modal token-chaining method improves photo-z predictions, and allow us to identify potentially more interesting anomalies (such as ringed or interacting galaxies) compared to a model pre-trained solely on imaging data.

Links


IPAC Authors
(alphabetical)

Shooby

Shoubaneh Hemmati

Staff Scientist


Yun_may2018

Yun Wang

Staff Scientist