We present cosmological results from a combined analysis of galaxy clustering and weak gravitational lensing, using 1321 deg$^2$ of $griz$ imaging data from the first year of the Dark Energy Survey (DES Y1). We combine three two-point functions: (i) the cosmic shear correlation function of 26 million source galaxies in four redshift bins, (ii) the galaxy angular autocorrelation function of 650,000 luminous red galaxies in five redshift bins, and (iii) the galaxy-shear cross-correlation of luminous red galaxy positions and source galaxy shears. To demonstrate the robustness of these results, we use independent pairs of galaxy shape, photometric redshift estimation and validation, and likelihood analysis pipelines. To prevent confirmation bias, the bulk of the analysis was carried out while blind to the true results; we describe an extensive suite of systematics checks performed and passed during this blinded phase. The data are modeled in flat $\Lambda$CDM and $w$CDM cosmologies, marginalizing over 20 nuisance parameters, varying 6 (for $\Lambda$CDM) or 7 (for $w$CDM) cosmological parameters including the neutrino mass density and including the 457 $\times$ 457 element analytic covariance matrix. We find consistent cosmological results from these three two-point functions, and from their combination obtain $S_8 \equiv \sigma_8 (\Omega_m/0.3)^{0.5} = 0.783^{+0.021}_{-0.025}$ and $\Omega_m = 0.264^{+0.032}_{-0.019}$ for $\Lambda$CDM for $w$CDM, we find $S_8 = 0.794^{+0.029}_{-0.027}$, $\Omega_m = 0.279^{+0.043}_{-0.022}$, and $w=-0.80^{+0.20}_{-0.22}$ at 68% CL. The precision of these DES Y1 results rivals that from the Planck cosmic microwave background measurements, allowing a comparison of structure in the very early and late Universe on equal terms. Although the DES Y1 best-fit values for $S_8$ and $\Omega_m$ are lower than the central values from Planck ...

Solar neutrino measurements from 1258 days of data from the Super-Kamiokande detector are presented. The measurements are based on recoil electrons in the energy range 5.0--20.0 MeV. The measured solar neutrino flux is $2.32\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.03(\mathrm{stat}{)}_{\ensuremath{-}0.07}^{+0.08}(\mathrm{syst})\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{6}{\mathrm{cm}}^{\ensuremath{-}2}{\mathrm{s}}^{\ensuremath{-}1}$, which is $45.1\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.5(\mathrm{stat}{)}_{\ensuremath{-}1.4}^{+1.6}(\mathrm{syst})%$ of that predicted by the BP2000 SSM. The day vs night flux asymmetry $({\ensuremath{\Phi}}_{n}\ensuremath{-}{\ensuremath{\Phi}}_{d})/{\ensuremath{\Phi}}_{\mathrm{average}}$ is $0.033\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.022(\mathrm{stat}{)}_{\ensuremath{-}0.012}^{+0.013}(\mathrm{syst})$. The recoil electron energy spectrum is consistent with no spectral distortion. For the hep neutrino flux, we set a $90%$ C.L. upper limit of $40\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{3}{\mathrm{cm}}^{\ensuremath{-}2}{\mathrm{s}}^{\ensuremath{-}1}$, which is 4.3 times the BP2000 SSM prediction.

Super-Kamiokande is the world's largest water Cherenkov detector, with net mass 50,000 tons. During the period April, 1996 to July, 2001, Super-Kamiokande I collected 1678 live-days of data, observing neutrinos from the Sun, Earth's atmosphere, and the K2K long-baseline neutrino beam with high efficiency. These data provided crucial information for our current understanding of neutrino oscillations, as well as setting stringent limits on nucleon decay. In this paper, we describe the detector in detail, including its site, configuration, data acquisition equipment, online and offline software, and calibration systems which were used during Super-Kamiokande I.

We present UV, optical, and NIR photometry of the first electromagnetic counterpart to a gravitational wave source from Advanced LIGO/Virgo, the binary neutron star merger GW170817. Our data set extends from the discovery of the optical counterpart at $0.47$ days to $18.5$ days post-merger, and includes observations with the Dark Energy Camera (DECam), Gemini-South/FLAMINGOS-2 (GS/F2), and the {\it Hubble Space Telescope} ({\it HST}). The spectral energy distribution (SED) inferred from this photometry at $0.6$ days is well described by a blackbody model with $T\approx 8300$ K, a radius of $R\approx 4.5\times 10^{14}$ cm (corresponding to an expansion velocity of $v\approx 0.3c$), and a bolometric luminosity of $L_{\rm bol}\approx 5\times10^{41}$ erg s$^{-1}$. At $1.5$ days we find a multi-component SED across the optical and NIR, and subsequently we observe rapid fading in the UV and blue optical bands and significant reddening of the optical/NIR colors. Modeling the entire data set we find that models with heating from radioactive decay of $^{56}$Ni, or those with only a single component of opacity from $r$-process elements, fail to capture the rapid optical decline and red optical/NIR colors. Instead, models with two components consistent with lanthanide-poor and lanthanide-rich ejecta provide a good fit to the data, the resulting "blue" component has $M_\mathrm{ej}^\mathrm{blue}\approx 0.01$ M$_\odot$ and $v_\mathrm{ej}^\mathrm{blue}\approx 0.3$c, and the "red" component has $M_\mathrm{ej}^\mathrm{red}\approx 0.04$ M$_\odot$ and $v_\mathrm{ej}^\mathrm{red}\approx 0.1$c. These ejecta masses are broadly consistent with the estimated $r$-process production rate required to explain the Milky Way $r$-process abundances, providing the first evidence that BNS mergers can be a dominant site of $r$-process enrichment.

We present a combined analysis of fully-contained, partially-contained and upward-going muon atmospheric neutrino data from a 1489 d exposure of the Super-Kamiokande detector. The data samples span roughly five decades in neutrino energy, from 100 MeV to 10 TeV. A detailed Monte Carlo comparison is described and presented. The data is fit to the Monte Carlo expectation, and is found to be consistent with neutrino oscillations of νμ↔ντ with sin 22θ>0.92 and 1.5×10−3<Δm2<3.4×10−3 eV2 at 90% confidence level.35 MoreReceived 19 January 2005DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.71.112005©2005 American Physical Society

A number of different fits to solar neutrino mixing and mass square difference were performed using 1496 days of Super-Kamiokande-I's solar neutrino data. These data select two allowed areas at large neutrino mixing when combined with either the solar 8B flux prediction of the standard solar model or the SNO interaction rate measurements. A global fit combining SK data with the solar neutrino interaction rates measured by Homestake, SNO, Gallex/GNO and SAGE prefers a single allowed area, the Large Mixing Angle solution, at the 98.9% confidence level. The mass square difference Δm2 between the two mass eigenstates ranges from about 3 to 19×10−5 eV2, while the mixing angle θ is in the range of tan2θ≈0.25–0.65.

We present the first cosmology results from large-scale structure using the full 5000 deg2 of imaging data from the Dark Energy Survey (DES) Data Release 1. We perform an analysis of large-scale structure combining three two-point correlation functions (3×2pt): (i) cosmic shear using 100 million source galaxies, (ii) galaxy clustering, and (iii) the cross-correlation of source galaxy shear with lens galaxy positions, galaxy–galaxy lensing. To achieve the cosmological precision enabled by these measurements has required updates to nearly every part of the analysis from DES Year 1, including the use of two independent galaxy clustering samples, modeling advances, and several novel improvements in the calibration of gravitational shear and photometric redshift inference. The analysis was performed under strict conditions to mitigate confirmation or observer bias; we describe specific changes made to the lens galaxy sample following unblinding of the results and tests of the robustness of our results to this decision. We model the data within the flat ΛCDM and wCDM cosmological models, marginalizing over 25 nuisance parameters. We find consistent cosmological results between the three two-point correlation functions; their combination yields clustering amplitude S8=0.776+0.017−0.017 and matter density Ωm=0.339+0.032−0.031 in ΛCDM, mean with 68% confidence limits; S8=0.775+0.026−0.024, Ωm=0.352+0.035−0.041, and dark energy equation-of-state parameter w=−0.98+0.32−0.20 in wCDM. These constraints correspond to an improvement in signal-to-noise of the DES Year 3 3×2pt data relative to DES Year 1 by a factor of 2.1, about 20% more than expected from the increase in observing area alone. This combination of DES data is consistent with the prediction of the model favored by the Planck 2018 cosmic microwave background (CMB) primary anisotropy data, which is quantified with a probability-to-exceed p=0.13–0.48. We find better agreement between DES 3×2pt and Planck than in DES Y1, despite the significantly improved precision of both. When combining DES 3×2pt data with available baryon acoustic oscillation, redshift-space distortion, and type Ia supernovae data, we find p=0.34. Combining all of these datasets with Planck CMB lensing yields joint parameter constraints of S8=0.812+0.008−0.008, Ωm=0.306+0.004−0.005, h=0.680+0.004−0.003, and ∑mν<0.13 eV (95% C.L.) in ΛCDM; S8=0.812+0.008−0.008, Ωm=0.302+0.006−0.006, h=0.687+0.006−0.007, and w=−1.031+0.030−0.027 in wCDM.21 MoreReceived 1 June 2021Accepted 22 October 2021DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.105.023520© 2022 American Physical SocietyPhysics Subject Headings (PhySH)Research AreasCosmological parametersCosmologyDark energyDark matterPhysical SystemsLarge scale structure of the UniverseGravitation, Cosmology & Astrophysics

We report the result of a search for neutrino oscillations using precise measurements of the recoil electron energy spectrum and zenith angle variations of the solar neutrino flux from 1258 days of neutrino-electron scattering data in Super-Kamiokande. The absence of significant zenith angle variation and spectrum distortion places strong constraints on neutrino mixing and mass difference in a flux-independent way. Using the Super-Kamiokande flux measurement in addition, two allowed regions at large mixing are found.Received 19 March 2001DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.5656©2001 American Physical Society

Muon neutrino disappearance probability as a function of neutrino flight length L over neutrino energy E was studied. A dip in the L/E distribution was observed in the data, as predicted from the sinusoidal flavor transition probability of neutrino oscillation. The observed L/E distribution constrained nu_mu <-> nu_tau neutrino oscillation parameters; 1.9x10^-3 < Delta m^2 < 3.0x10^-3 eV^2 and \sin^2(2theta) > 0.90 at 90% confidence level.

We present a catalog of galaxy clusters selected via their Sunyaev-Zel'dovich (SZ) effect signature from 2500 deg$^2$ of South Pole Telescope (SPT) data. This work represents the complete sample of clusters detected at high significance in the 2500-square-degree SPT-SZ survey, which was completed in 2011. A total of 677 (409) cluster candidates are identified above a signal-to-noise threshold of $\xi$ =4.5 (5.0). Ground- and space-based optical and near-infrared (NIR) imaging confirms overdensities of similarly colored galaxies in the direction of 516 (or 76%) of the $\xi$>4.5 candidates and 387 (or 95%) of the $\xi$>5 candidates; the measured purity is consistent with expectations from simulations. Of these confirmed clusters, 415 were first identified in SPT data, including 251 new discoveries reported in this work. We estimate photometric redshifts for all candidates with identified optical and/or NIR counterparts; we additionally report redshifts derived from spectroscopic observations for 141 of these systems. The mass threshold of the catalog is roughly independent of redshift above $z$~0.25 leading to a sample of massive clusters that extends to high redshift. The median mass of the sample is $M_{\scriptsize 500c}(\rho_\mathrm{crit})$ ~ 3.5 x 10$^{14} M_\odot h^{-1}$, the median redshift is $z_{med}$ =0.55, and the highest-redshift systems are at $z$>1.4. The combination of large redshift extent, clean selection, and high typical mass makes this cluster sample of particular interest for cosmological analyses and studies of cluster formation and evolution.