We present UBVRI photometry of 44 Type Ia supernovae (SNe Ia) observed from 1997 to 2001 as part of a continuing monitoring campaign at the Fred Lawrence Whipple Observatory of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. The data set comprises 2190 observations and is the largest homogeneously observed and reduced sample of SNe Ia to date, nearly doubling the number of well-observed, nearby SNe Ia with published multicolor CCD light curves. The large sample of U-band photometry is a unique addition, with important connections to SNe Ia observed at high redshift. The decline rate of SN Ia U-band light curves correlates well with the decline rate in other bands, as does the U - B color at maximum light. However, the U-band peak magnitudes show an increased dispersion relative to other bands even after accounting for extinction and decline rate, amounting to an additional ∼40% intrinsic scatter compared to the B band.

We present the results of the Gemini Deep Planet Survey, a near-infrared adaptive optics search for giant planets and brown dwarfs around 85 nearby young stars. The observations were obtained with the Altair adaptive optics system at the Gemini North telescope, and angular differential imaging was used to suppress the speckle noise of the central star. Typically, the observations are sensitive to angular separations beyond 0.5'' with 5 σ contrast sensitivities in magnitude difference at 1.6 μm of 9.5 at 0.5'', 12.9 at 1'', 15.0 at 2'', and 16.5 at 5''. These sensitivities are sufficient to detect planets more massive than 2 MJ with a projected separation in the range 40-200 AU around a typical target. Second-epoch observations of 48 stars with candidates (out of 54) have confirmed that all candidates are unrelated background stars. A detailed statistical analysis of the survey results is presented. Assuming a planet mass distribution dn/dm ∝ m-1.2 and a semimajor-axis distribution dn/da ∝ a-1, the 95% credible upper limits on the fraction of stars with at least one planet of mass 0.5-13 MJ are 0.28 for the range 10-25 AU, 0.13 for 25-50 AU, and 0.093 for 50-250 AU; this result is weakly dependent on the semimajor-axis distribution power-law index. The 95% credible interval for the fraction of stars with at least one brown dwarf companion having a semimajor axis in the range 25-250 AU is 0.019, irrespective of any assumption on the mass and semimajor-axis distributions. The observations made as part of this survey have resolved the stars HD 14802, HD 166181, and HD 213845 into binaries for the first time.

We present multiple-epoch photometric monitoring in the $J$, $H$, and $K_s$ bands of the T1.5 dwarf 2MASS J21392676+0220226 (2M2139), revealing persistent, periodic ($P=7.721\pm$0.005 hr) variability with a peak-to-peak amplitude as high as 26% in the $J$-band. The light curve shape varies on a timescale of days, suggesting that evolving atmospheric cloud features are responsible. Using interpolations between model atmospheres with differing cloud thicknesses to represent a heterogeneous surface, we find that the multi-wavelength variations and the near-infrared spectrum of 2M2139 can be reproduced by either (1)cool, thick cloud features sitting above a thinner cloud layer, or (2)warm regions of low condensate opacity in an otherwise cloudy atmosphere, possibly indicating the presence of holes or breaks in the cloud layer. We find that temperature contrasts between thick and thin cloud patches must be greater than 175 K and as high as 425 K. We also consider whether the observed variability could arise from an interacting binary system, but this scenario is ruled out. 2M2139 joins the T2.5 dwarf SIMP0136 discovered by Artigau and coworkers as the second L/T transition brown dwarf to display large-amplitude variability on rotational timescales, suggesting that the fragmentation of dust clouds at the L/T transition may contribute to the abrupt decline in condensate opacity and $J$-band brightening observed to occur over this regime.

We present a comprehensive analysis of planetary phase variations, including possible planetary light offsets, using eighteen quarters of data from the Kepler space telescope. Our analysis found fourteen systems with significant detections in each of the phase curve components: planet's phase function, secondary eclipse, Doppler boosting, and ellipsoidal variations. We model the full phase curve simultaneously, including primary and secondary transits, and derive albedos, day- and night-side temperatures and planet masses. Most planets manifest low optical geometric albedos (< 0.25), with the exception of Kepler-10b, Kepler-91b, and KOI-13b. We find that KOI-13b, with a small eccentricity of 0.0006 ± 0.0001, is the only planet for which an eccentric orbit is favored. We detect a third harmonic for HAT-P-7b for the first time, and confirm the third harmonic for KOI-13b reported in Esteves et al.: both could be due to their spin–orbit misalignments. For six planets, we report a planetary brightness peak offset from the substellar point: of those, the hottest two (Kepler-76b and HAT-P-7b) exhibit pre-eclipse shifts or on the evening-side, while the cooler four (Kepler-7b, Kepler-8b, Kepler-12b, and Kepler-41b) peak post-eclipse or on the morning-side. Our findings dramatically increase the number of Kepler planets with detected planetary light offsets, and provide the first evidence in the Kepler data for a correlation between the peak offset direction and the planet's temperature. Such a correlation could arise if thermal emission dominates light from hotter planets that harbor hot spots shifted toward the evening-side, as theoretically predicted, while reflected light dominates cooler planets with clouds on the planet's morning-side.

Most directly imaged giant exoplanets are fainter than brown dwarfs with similar spectra. To explain their relative underluminosity, unusually cloudy atmospheres have been proposed. However, with multiple parameters varying between any two objects, it remained difficult to observationally test this idea. We present a new method, sensitive time-resolved Hubble Space Telescope near-infrared spectroscopy, to study two rotating L/T transition brown dwarfs (2M2139 and SIMP0136). The observations provide spatially and spectrally resolved mapping of the cloud decks of the brown dwarfs. The data allow the study of cloud structure variations while other parameters are unchanged. We find that both brown dwarfs display variations of identical nature: J- and H-band brightness variations with minimal color and spectral changes. Our light curve models show that even the simplest surface brightness distributions require at least three elliptical spots. We show that for each source the spectral changes can be reproduced with a linear combination of only two different spectra, i.e., the entire surface is covered by two distinct types of regions. Modeling the color changes and spectral variations together reveal patchy cloud covers consisting of a spatially heterogeneous mix of low-brightness, low-temperature thick clouds and brighter, thin, and warm clouds. We show that the same thick cloud patches seen in our varying brown dwarf targets, if extended to the entire photosphere, predict near-infrared colors/magnitudes matching the range occupied by the directly imaged exoplanets that are cooler and less luminous than brown dwarfs with similar spectral types. This supports the models in which thick clouds are responsible for the near-infrared properties of these "underluminous" exoplanets.