This paper describes the Seventh Data Release of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS), marking the completion of the original goals of the SDSS and the end of the phase known as SDSS-II. It includes 11,663 deg2 of imaging data, with most of the ∼2000 deg2 increment over the previous data release lying in regions of low Galactic latitude. The catalog contains five-band photometry for 357 million distinct objects. The survey also includes repeat photometry on a 120° long, 25 wide stripe along the celestial equator in the Southern Galactic Cap, with some regions covered by as many as 90 individual imaging runs. We include a co-addition of the best of these data, going roughly 2 mag fainter than the main survey over 250 deg2. The survey has completed spectroscopy over 9380 deg2; the spectroscopy is now complete over a large contiguous area of the Northern Galactic Cap, closing the gap that was present in previous data releases. There are over 1.6 million spectra in total, including 930,000 galaxies, 120,000 quasars, and 460,000 stars. The data release includes improved stellar photometry at low Galactic latitude. The astrometry has all been recalibrated with the second version of the USNO CCD Astrograph Catalog, reducing the rms statistical errors at the bright end to 45 milliarcseconds per coordinate. We further quantify a systematic error in bright galaxy photometry due to poor sky determination; this problem is less severe than previously reported for the majority of galaxies. Finally, we describe a series of improvements to the spectroscopic reductions, including better flat fielding and improved wavelength calibration at the blue end, better processing of objects with extremely strong narrow emission lines, and an improved determination of stellar metallicities.

We measure cosmological parameters using the three-dimensional power spectrum $P(k)$ from over 200 000 galaxies in the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) in combination with Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) and other data. Our results are consistent with a ``vanilla'' flat adiabatic cold dark matter model with a cosmological constant without tilt ${(n}_{s}=1),$ running tilt, tensor modes, or massive neutrinos. Adding SDSS information more than halves the WMAP-only error bars on some parameters, tightening $1\ensuremath{\sigma}$ constraints on the Hubble parameter from $h\ensuremath{\approx}{0.74}_{\ensuremath{-}0.07}^{+0.18}$ to $h\ensuremath{\approx}{0.70}_{\ensuremath{-}0.03}^{+0.04},$ on the matter density from ${\ensuremath{\Omega}}_{m}\ensuremath{\approx}0.25\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.10$ to ${\ensuremath{\Omega}}_{m}\ensuremath{\approx}0.30\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.04$ $(1\ensuremath{\sigma})$ and on neutrino masses from $<11$ to $<0.6\mathrm{eV}$ (95%). SDSS helps even more when dropping prior assumptions about curvature, neutrinos, tensor modes and the equation of state. Our results are in substantial agreement with the joint analysis of WMAP and the Two Degree Field Galaxy Redshift Survey, which is an impressive consistency check with independent redshift survey data and analysis techniques. In this paper, we place particular emphasis on clarifying the physical origin of the constraints, i.e., what we do and do not know when using different data sets and prior assumptions. For instance, dropping the assumption that space is perfectly flat, the WMAP-only constraint on the measured age of the Universe tightens from ${t}_{0}\ensuremath{\approx}{16.3}_{\ensuremath{-}1.8}^{+2.3}\mathrm{Gyr}$ to ${t}_{0}\ensuremath{\approx}{14.1}_{\ensuremath{-}0.9}^{+1.0}\mathrm{Gyr}$ by adding SDSS and SN Ia data. Including tensors, running tilt, neutrino mass and equation of state in the list of free parameters, many constraints are still quite weak, but future cosmological measurements from SDSS and other sources should allow these to be substantially tightened.

The Sloan Digital Sky Survey (SDSS) is an imaging and spectroscopic survey that will eventually cover approximately one-quarter of the celestial sphere and collect spectra of ≈106 galaxies, 100,000 quasars, 30,000 stars, and 30,000 serendipity targets. In 2001 June, the SDSS released to the general astronomical community its early data release, roughly 462 deg2 of imaging data including almost 14 million detected objects and 54,008 follow-up spectra. The imaging data were collected in drift-scan mode in five bandpasses (u, g, r, i, and z); our 95% completeness limits for stars are 22.0, 22.2, 22.2, 21.3, and 20.5, respectively. The photometric calibration is reproducible to 5%, 3%, 3%, 3%, and 5%, respectively. The spectra are flux- and wavelength-calibrated, with 4096 pixels from 3800 to 9200 Å at R ≈ 1800. We present the means by which these data are distributed to the astronomical community, descriptions of the hardware used to obtain the data, the software used for processing the data, the measured quantities for each observed object, and an overview of the properties of this data set.

We present the large-scale correlation function measured from a spectroscopic sample of 46,748 luminous red galaxies from the Sloan Digital Sky Survey. The survey region covers 0.72 h-3 Gpc3 over 3816 deg2 and 0.16 < z < 0.47, making it the best sample yet for the study of large-scale structure. We find a well-detected peak in the correlation function at 100 h-1 Mpc separation that is an excellent match to the predicted shape and location of the imprint of the recombination-epoch acoustic oscillations on the low-redshift clustering of matter. This detection demonstrates the linear growth of structure by gravitational instability between z ≈ 1000 and the present and confirms a firm prediction of the standard cosmological theory. The acoustic peak provides a standard ruler by which we can measure the ratio of the distances to z = 0.35 and z = 1089 to 4% fractional accuracy and the absolute distance to z = 0.35 to 5% accuracy. From the overall shape of the correlation function, we measure the matter density Ωmh2 to 8% and find agreement with the value from cosmic microwave background (CMB) anisotropies. Independent of the constraints provided by the CMB acoustic scale, we find Ωm = 0.273 ± 0.025 + 0.123(1 + w0) + 0.137ΩK. Including the CMB acoustic scale, we find that the spatial curvature is ΩK = -0.010 ± 0.009 if the dark energy is a cosmological constant. More generally, our results provide a measurement of cosmological distance, and hence an argument for dark energy, based on a geometric method with the same simple physics as the microwave background anisotropies. The standard cosmological model convincingly passes these new and robust tests of its fundamental properties.

We measure the large-scale real-space power spectrum P(k) by using a sample of 205,443 galaxies from the Sloan Digital Sky Survey, covering 2417 effective square degrees with mean redshift z ≈ 0.1. We employ a matrix-based method using pseudo-Karhunen-Loève eigenmodes, producing uncorrelated minimum-variance measurements in 22 k-bands of both the clustering power and its anisotropy due to redshift-space distortions, with narrow and well-behaved window functions in the range 0.02 h Mpc-1 < k < 0.3 h Mpc-1. We pay particular attention to modeling, quantifying, and correcting for potential systematic errors, nonlinear redshift distortions, and the artificial red-tilt caused by luminosity-dependent bias. Our results are robust to omitting angular and radial density fluctuations and are consistent between different parts of the sky. Our final result is a measurement of the real-space matter power spectrum P(k) up to an unknown overall multiplicative bias factor. Our calculations suggest that this bias factor is independent of scale to better than a few percent for k < 0.1 h Mpc-1, thereby making our results useful for precision measurements of cosmological parameters in conjunction with data from other experiments such as the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe satellite. The power spectrum is not well-characterized by a single power law but unambiguously shows curvature. As a simple characterization of the data, our measurements are well fitted by a flat scale-invariant adiabatic cosmological model with h Ωm = 0.213 ± 0.023 and σ8 = 0.89 ± 0.02 for L* galaxies, when fixing the baryon fraction Ωb/Ωm = 0.17 and the Hubble parameter h = 0.72; cosmological interpretation is given in a companion paper.

We measure the large-scale real-space power spectrum P(k) using luminous red galaxies (LRGs) in the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) and use this measurement to sharpen constraints on cosmological parameters from the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP). We employ a matrix-based power spectrum estimation method using Pseudo-Karhunen-Loève eigenmodes, producing uncorrelated minimum-variance measurements in 20 k-bands of both the clustering power and its anisotropy due to redshift-space distortions, with narrow and well-behaved window functions in the range 0.01h/Mpc0.1h/Mpc and associated nonlinear complications, yet agree well with more aggressive published analyses where nonlinear modeling is crucial.18 MoreReceived 22 August 2006DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.74.123507©2006 American Physical Society

Here we present the New York University Value-Added Galaxy Catalog (NYU-VAGC), a catalog of local galaxies (mostly below z ≈ 0.3) based on a set of publicly released surveys matched to the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Data Release 2. The photometric catalog consists of 693,319 galaxies, QSOs, and stars; 343,568 of these have redshift determinations, mostly from the SDSS. Excluding areas masked by bright stars, the photometric sample covers 3514 deg2, and the spectroscopic sample covers 2627 deg2 (with about 85% completeness). Earlier, proprietary versions of this catalog have formed the basis of many SDSS investigations of the power spectrum, correlation function, and luminosity function of galaxies. Future releases will follow future public releases of the SDSS. The catalog includes matches to the Two Micron All Sky Survey Point Source Catalog and Extended Source Catalog, the IRAS Point Source Catalog Redshift Survey, the Two-Degree Field Galaxy Redshift Survey, the Third Reference Catalogue of Bright Galaxies, and the Faint Images of the Radio Sky at Twenty cm survey. We calculate and compile derived quantities from the images and spectra of the galaxies in the catalogs (for example, K-corrections and structural parameters for the galaxies). The SDSS catalog presented here is photometrically calibrated in a more consistent way than that distributed by the SDSS Data Release 2 Archive Servers and is thus more appropriate for large-scale structure statistics, reducing systematic calibration errors across the sky from ∼2% to ∼1%. We include an explicit description of the geometry of the catalog, including all imaging and targeting information as a function of sky position. Finally, we have performed eyeball quality checks on a large number of objects in the catalog in order to flag errors (such as errors in deblending). This catalog is complementary to the SDSS Archive Servers in that NYU-VAGC's calibration, geometric description, and conveniently small size are specifically designed for studying galaxy properties and large-scale structure statistics using the SDSS spectroscopic catalog.

This paper describes the Fourth Data Release of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS), including all survey-quality data taken through 2004 June. The data release includes five-band photometric data for 180 million objects selected over 6670 deg2 and 673,280 spectra of galaxies, quasars, and stars selected from 4783 deg2 of those imaging data using the standard SDSS target selection algorithms. These numbers represent a roughly 27% increment over those of the Third Data Release; all the data from previous data releases are included in the present release. The Fourth Data Release also includes an additional 131,840 spectra of objects selected using a variety of alternative algorithms, to address scientific issues ranging from the kinematics of stars in the Milky Way thick disk to populations of faint galaxies and quasars.

The Sloan Digital Sky Survey (SDSS) has validated and made publicly available its Second Data Release. This data release consists of 3324 deg2 of five-band (ugriz) imaging data with photometry for over 88 million unique objects, 367,360 spectra of galaxies, quasars, stars, and calibrating blank sky patches selected over 2627 deg2 of this area, and tables of measured parameters from these data. The imaging data reach a depth of r ≈ 22.2 (95% completeness limit for point sources) and are photometrically and astrometrically calibrated to 2% rms and 100 mas rms per coordinate, respectively. The imaging data have all been processed through a new version of the SDSS imaging pipeline, in which the most important improvement since the last data release is fixing an error in the model fits to each object. The result is that model magnitudes are now a good proxy for point-spread function magnitudes for point sources, and Petrosian magnitudes for extended sources. The spectroscopy extends from 3800 to 9200 Å at a resolution of 2000. The spectroscopic software now repairs a systematic error in the radial velocities of certain types of stars and has substantially improved spectrophotometry. All data included in the SDSS Early Data Release and First Data Release are reprocessed with the improved pipelines and included in the Second Data Release. Further characteristics of the data are described, as are the data products themselves and the tools for accessing them.

We combine the constraints from the recent Ly$\ensuremath{\alpha}$ forest analysis of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) and the SDSS galaxy bias analysis with previous constraints from SDSS galaxy clustering, the latest supernovae, and 1st year WMAP cosmic microwave background anisotropies. We find significant improvements on all of the cosmological parameters compared to previous constraints, which highlights the importance of combining Ly$\ensuremath{\alpha}$ forest constraints with other probes. Combining WMAP and the Ly$\ensuremath{\alpha}$ forest we find for the primordial slope ${n}_{s}=0.98\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.02$. We see no evidence of running, $dn/d\mathrm{ln} k=\ensuremath{-}0.003\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.010$, a factor of $3$ improvement over previous constraints. We also find no evidence of tensors, $r<0.36$ ($95%$ c.l.). Inflationary models predict the absence of running and many among them satisfy these constraints, particularly negative curvature models such as those based on spontaneous symmetry breaking. A positive correlation between tensors and primordial slope disfavors chaotic inflation-type models with steep slopes: while the $V\ensuremath{\propto}{\ensuremath{\phi}}^{2}$ model is within the 2-sigma contour, $V\ensuremath{\propto}{\ensuremath{\phi}}^{4}$ is outside the 3-sigma contour. For the amplitude we find ${\ensuremath{\sigma}}_{8}=0.90\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.03$ from the Ly$\ensuremath{\alpha}$ forest and WMAP alone. We find no evidence of neutrino mass: for the case of $3$ massive neutrino families with an inflationary prior, $\ensuremath{\sum}_{}^{}{m}_{\ensuremath{\nu}}<0.42$ eV and the mass of lightest neutrino is ${m}_{1}<0.13$ eV at $95%$ c.l. For the 3 massless $+1$ massive neutrino case we find ${m}_{\ensuremath{\nu}}<0.79$ eV for the massive neutrino, excluding at $95%$ c.l. all neutrino mass solutions compatible with the LSND results. We explore dark energy constraints in models with a fairly general time dependence of dark energy equation of state, finding ${\ensuremath{\Omega}}_{\ensuremath{\lambda}}=0.72\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.02$, $\mathrm{w}(z=0.3)=\ensuremath{-}{0.98}_{\ensuremath{-}0.12}^{+0.10}$, the latter changing to $\mathrm{w}(z=0.3)=\ensuremath{-}{0.92}_{\ensuremath{-}0.10}^{+0.09}$ if tensors are allowed. We find no evidence for variation of the equation of state with redshift, $\mathrm{w}(z=1)=\ensuremath{-}{1.03}_{\ensuremath{-}0.28}^{+0.21}$. These results rely on the current understanding of the Ly$\ensuremath{\alpha}$ forest and other probes, which need to be explored further both observationally and theoretically, but extensive tests reveal no evidence of inconsistency among different data sets used here.