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.

We present cosmological results from the final galaxy clustering data set of the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, part of the Sloan Digital Sky Survey III. Our combined galaxy sample comprises 1.2 million massive galaxies over an effective area of 9329 deg2 and volume of 18.7 Gpc3, divided into three partially overlapping redshift slices centred at effective redshifts 0.38, 0.51 and 0.61. We measure the angular diameter distance DM and Hubble parameter H from the baryon acoustic oscillation (BAO) method, in combination with a cosmic microwave background prior on the sound horizon scale, after applying reconstruction to reduce non-linear effects on the BAO feature. Using the anisotropic clustering of the pre-reconstruction density field, we measure the product DMH from the Alcock–Paczynski (AP) effect and the growth of structure, quantified by fσ8(z), from redshift-space distortions (RSD). We combine individual measurements presented in seven companion papers into a set of consensus values and likelihoods, obtaining constraints that are tighter and more robust than those from any one method; in particular, the AP measurement from sub-BAO scales sharpens constraints from post-reconstruction BAOs by breaking degeneracy between DM and H. Combined with Planck 2016 cosmic microwave background measurements, our distance scale measurements simultaneously imply curvature ΩK = 0.0003 ± 0.0026 and a dark energy equation-of-state parameter w = −1.01 ± 0.06, in strong affirmation of the spatially flat cold dark matter (CDM) model with a cosmological constant (ΛCDM). Our RSD measurements of fσ8, at 6 per cent precision, are similarly consistent with this model. When combined with supernova Ia data, we find H0 = 67.3 ± 1.0 km s−1 Mpc−1 even for our most general dark energy model, in tension with some direct measurements. Adding extra relativistic species as a degree of freedom loosens the constraint only slightly, to H0 = 67.8 ± 1.2 km s−1 Mpc−1. Assuming flat ΛCDM, we find Ωm = 0.310 ± 0.005 and H0 = 67.6 ± 0.5 km s−1 Mpc−1, and we find a 95 per cent upper limit of 0.16 eV c−2 on the neutrino mass sum.

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 present a one per cent measurement of the cosmic distance scale from the detections of the baryon acoustic oscillations (BAO) in the clustering of galaxies from the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, which is part of the Sloan Digital Sky Survey III. Our results come from the Data Release 11 (DR11) sample, containing nearly one million galaxies and covering approximately 8500 square degrees and the redshift range 0.2 < |$z$| < 0.7. We also compare these results with those from the publicly released DR9 and DR10 samples. Assuming a concordance Λ cold dark matter (ΛCDM) cosmological model, the DR11 sample covers a volume of 13 Gpc3 and is the largest region of the Universe ever surveyed at this density. We measure the correlation function and power spectrum, including density-field reconstruction of the BAO feature. The acoustic features are detected at a significance of over 7σ in both the correlation function and power spectrum. Fitting for the position of the acoustic features measures the distance relative to the sound horizon at the drag epoch, rd, which has a value of rd,fid = 149.28 Mpc in our fiducial cosmology. We find DV = (1264 ± 25 Mpc)(rd/rd,fid) at |$z$| = 0.32 and DV = (2056 ± 20 Mpc)(rd/rd,fid) at |$z$| = 0.57. At 1.0 per cent, this latter measure is the most precise distance constraint ever obtained from a galaxy survey. Separating the clustering along and transverse to the line of sight yields measurements at |$z$| = 0.57 of DA = (1421 ± 20 Mpc)(rd/rd,fid) and H = (96.8 ± 3.4 km s−1 Mpc−1)(rd,fid/rd). Our measurements of the distance scale are in good agreement with previous BAO measurements and with the predictions from cosmic microwave background data for a spatially flat CDM model with a cosmological constant.

The spectroscopic Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Data Release 7 (DR7) galaxy sample represents the final set of galaxies observed using the original SDSS target selection criteria. We analyse the clustering of galaxies within this sample, including both the Luminous Red Galaxy (LRG) and Main samples, and also include the 2-degree Field Galaxy Redshift Survey (2dFGRS) data. Baryon Acoustic Oscillations are observed in power spectra measured for different slices in redshift; this allows us to constrain the distance--redshift relation at multiple epochs. We achieve a distance measure at redshift z=0.275, of r_s(z_d)/D_V(0.275)=0.1390+/-0.0037 (2.7% accuracy), where r_s(z_d) is the comoving sound horizon at the baryon drag epoch, D_V(z)=[(1+z)^2D_A^2cz/H(z)]^(1/3), D_A(z) is the angular diameter distance and H(z) is the Hubble parameter. We find an almost independent constraint on the ratio of distances D_V(0.35)/D_V(0.2)=1.736+/-0.065, which is consistent at the 1.1sigma level with the best fit Lambda-CDM model obtained when combining our z=0.275 distance constraint with the WMAP 5-year data. The offset is similar to that found in previous analyses of the SDSS DR5 sample, but the discrepancy is now of lower significance, a change caused by a revised error analysis and a change in the methodology adopted, as well as the addition of more data. Using WMAP5 constraints on Omega_bh^2 and Omega_ch^2, and combining our BAO distance measurements with those from the Union Supernova sample, places a tight constraint on Omega_m=0.286+/-0.018 and H_0 = 68.2+/-2.2km/s/Mpc that is robust to allowing curvature and non-Lambda dark energy. This result is independent of the behaviour of dark energy at redshifts greater than those probed by the BAO and supernova measurements. (abridged)

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.