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.

This overview paper describes the legacy prospect and discovery potential of the Dark Energy Survey (DES) beyond cosmological studies, illustrating it with examples from the DES early data.DES is using a wide-field camera (DECam) on the 4 m Blanco Telescope in Chile to image 5000 sq deg of the sky in five filters (grizY).

This paper describes the Sixth Data Release of the Sloan Digital Sky Survey. With this data release, the imaging of the northern Galactic cap is now complete. The survey contains images and parameters of roughly 287 million objects over 9583 deg2, including scans over a large range of Galactic latitudes and longitudes. The survey also includes 1.27 million spectra of stars, galaxies, quasars, and blank sky (for sky subtraction) selected over 7425 deg2. This release includes much more stellar spectroscopy than was available in previous data releases and also includes detailed estimates of stellar temperatures, gravities, and metallicities. The results of improved photometric calibration are now available, with uncertainties of roughly 1% in g, r, i, and z, and 2% in u, substantially better than the uncertainties in previous data releases. The spectra in this data release have improved wavelength and flux calibration, especially in the extreme blue and extreme red, leading to the qualitatively better determination of stellar types and radial velocities. The spectrophotometric fluxes are now tied to point-spread function magnitudes of stars rather than fiber magnitudes. This gives more robust results in the presence of seeing variations, but also implies a change in the spectrophotometric scale, which is now brighter by roughly 0.35 mag. Systematic errors in the velocity dispersions of galaxies have been fixed, and the results of two independent codes for determining spectral classifications and redshifts are made available. Additional spectral outputs are made available, including calibrated spectra from individual 15 minute exposures and the sky spectrum subtracted from each exposure. We also quantify a recently recognized underestimation of the brightnesses of galaxies of large angular extent due to poor sky subtraction; the bias can exceed 0.2 mag for galaxies brighter than r = 14 mag.

This paper describes the Fifth Data Release (DR5) of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS). DR5 includes all survey quality data taken through June 2005 and represents the completion of the SDSS-I project (whose successor, SDSS-II will continue through mid-2008). It includes five-band photometric data for 217 million objects selected over 8000 square degrees, and 1,048,960 spectra of galaxies, quasars, and stars selected from 5713 square degrees of that imaging data. These numbers represent a roughly 20% increment over those of the Fourth Data Release; all the data from previous data releases are included in the present release. In addition to "standard" SDSS observations, DR5 includes repeat scans of the southern equatorial stripe, imaging scans across M31 and the core of the Perseus cluster of galaxies, and the first spectroscopic data from SEGUE, a survey to explore the kinematics and chemical evolution of the Galaxy. The catalog database incorporates several new features, including photometric redshifts of galaxies, tables of matched objects in overlap regions of the imaging survey, and tools that allow precise computations of survey geometry for statistical investigations.

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 use 26×106 galaxies from the Dark Energy Survey (DES) Year 1 shape catalogs over 1321 deg2 of the sky to produce the most significant measurement of cosmic shear in a galaxy survey to date. We constrain cosmological parameters in both the flat ΛCDM and the wCDM models, while also varying the neutrino mass density. These results are shown to be robust using two independent shape catalogs, two independent photo-z calibration methods, and two independent analysis pipelines in a blind analysis. We find a 3.5% fractional uncertainty on σ8(Ωm/0.3)0.5=0.782+0.027−0.027 at 68% C.L., which is a factor of 2.5 improvement over the fractional constraining power of our DES Science Verification results. In wCDM, we find a 4.8% fractional uncertainty on σ8(Ωm/0.3)0.5=0.777+0.036−0.038 and a dark energy equation-of-state w=−0.95+0.33−0.39. We find results that are consistent with previous cosmic shear constraints in σ8—Ωm, and we see no evidence for disagreement of our weak lensing data with data from the cosmic microwave background. Finally, we find no evidence preferring a wCDM model allowing w≠−1. We expect further significant improvements with subsequent years of DES data, which will more than triple the sky coverage of our shape catalogs and double the effective integrated exposure time per galaxy.12 MoreReceived 2 August 2017Corrected 28 August 2018DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.98.043528© 2018 American Physical SocietyPhysics Subject Headings (PhySH)Research AreasAstrophysical studies of gravityCosmological constantCosmological parametersEvolution of the UniverseGravitationGravitational lensesLarge scale structure of the UniverseSky surveysGravitation, Cosmology & Astrophysics

The Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS) will conduct novel cosmological observations using the BOSS spectrograph at Apache Point Observatory. Observations will be simultaneous with the Time Domain Spectroscopic Survey (TDSS) designed for variability studies and the Spectroscopic Identification of eROSITA Sources (SPIDERS) program designed for studies of X-ray sources. eBOSS will use four different tracers to measure the distance-redshift relation with baryon acoustic oscillations (BAO). Using more than 250,000 new, spectroscopically confirmed luminous red galaxies at a median redshift z=0.72, we project that eBOSS will yield measurements of $d_A(z)$ to an accuracy of 1.2% and measurements of H(z) to 2.1% when combined with the z>0.6 sample of BOSS galaxies. With ~195,000 new emission line galaxy redshifts, we expect BAO measurements of $d_A(z)$ to an accuracy of 3.1% and H(z) to 4.7% at an effective redshift of z= 0.87. A sample of more than 500,000 spectroscopically-confirmed quasars will provide the first BAO distance measurements over the redshift range 0.92.1; these new data will enhance the precision of $d_A(z)$ and H(z) by a factor of 1.44 relative to BOSS. Furthermore, eBOSS will provide improved tests of General Relativity on cosmological scales through redshift-space distortion measurements, improved tests for non-Gaussianity in the primordial density field, and new constraints on the summed mass of all neutrino species. Here, we provide an overview of the cosmological goals, spectroscopic target sample, demonstration of spectral quality from early data, and projected cosmological constraints from eBOSS.

ABSTRACT We describe updates to the redMaPPer algorithm, a photometric red-sequence cluster finder specifically designed for large photometric surveys. The updated algorithm is applied to of Science Verification (SV) data from the Dark Energy Survey (DES), and to the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) DR8 photometric data set. The DES SV catalog is locally volume limited and contains 786 clusters with richness (roughly equivalent to ) and . The DR8 catalog consists of 26,311 clusters with , with a sharply increasing richness threshold as a function of redshift for . The photometric redshift performance of both catalogs is shown to be excellent, with photometric redshift uncertainties controlled at the level for , rising to ∼0.02 at in DES SV. We make use of Chandra and XMM X-ray and South Pole Telescope Sunyaev–Zeldovich data to show that the centering performance and mass–richness scatter are consistent with expectations based on prior runs of redMaPPer on SDSS data. We also show how the redMaPPer photo- z and richness estimates are relatively insensitive to imperfect star/galaxy separation and small-scale star masks.

We combine Dark Energy Survey Year 1 clustering and weak lensing data with Baryon Acoustic Oscillations (BAO) and Big Bang Nucleosynthesis (BBN) experiments to constrain the Hubble constant. Assuming a flat $\Lambda$CDM model with minimal neutrino mass ($\sum m_\nu = 0.06$ eV) we find $H_0=67.2^{+1.2}_{-1.0}$ km/s/Mpc (68% CL). This result is completely independent of Hubble constant measurements based on the distance ladder, Cosmic Microwave Background (CMB) anisotropies (both temperature and polarization), and strong lensing constraints. There are now five data sets that: a) have no shared observational systematics; and b) each constrain the Hubble constant with a few percent level precision. We compare these five independent measurements, and find that, as a set, the differences between them are significant at the $2.1\sigma$ level ($\chi^2/dof=20.1/11$, probability to exceed=4%). This difference is low enough that we consider the data sets statistically consistent with each other. The best fit Hubble constant obtained by combining all five data sets is $H_0 = 69.1^{+0.4}_{-0.6}$ km/s/Mpc.

We describe the creation, content, and validation of the Dark Energy Survey (DES) internal year-one cosmology data set, Y1A1 GOLD, in support of upcoming cosmological analyses. The Y1A1 GOLD data set is assembled from multiple epochs of DES imaging and consists of calibrated photometric zeropoints, object catalogs, and ancillary data products - e.g., maps of survey depth and observing conditions, star-galaxy classification, and photometric redshift estimates - that are necessary for accurate cosmological analyses. The Y1A1 GOLD wide-area object catalog consists of ~137 million objects detected in coadded images covering ~1800 deg$^2$ in the DES grizY filters. The 10σ limiting magnitude for galaxies is g = 23.4, r = 23.2, i = 22.5, z = 21.8, and Y = 20.1. Photometric calibration of Y1A1 GOLD was performed by combining nightly zeropoint solutions with stellar-locus regression, and the absolute calibration accuracy is better than 2% over the survey area. DES Y1A1 GOLD is the largest photometric data set at the achieved depth to date, enabling precise measurements of cosmic acceleration at z $\lesssim$ 1.