Abstract We present the Dark Energy Camera (DECam) discovery of the optical counterpart of the first binary neutron star merger detected through gravitational-wave emission, GW170817. Our observations commenced 10.5 hr post-merger, as soon as the localization region became accessible from Chile. We imaged 70 deg 2 in the i and z bands, covering 93% of the initial integrated localization probability, to a depth necessary to identify likely optical counterparts (e.g., a kilonova). At 11.4 hr post-merger we detected a bright optical transient located  from the nucleus of NGC 4993 at redshift z = 0.0098, consistent (for  km s −1 Mpc −1 ) with the distance of 40 ± 8 Mpc reported by the LIGO Scientific Collaboration and the Virgo Collaboration (LVC). At detection the transient had magnitudes of  and  , and thus an absolute magnitude of  , in the luminosity range expected for a kilonova. We identified 1500 potential transient candidates. Applying simple selection criteria aimed at rejecting background events such as supernovae, we find the transient associated with NGC 4993 as the only remaining plausible counterpart, and reject chance coincidence at the 99.5% confidence level. We therefore conclude that the optical counterpart we have identified near NGC 4993 is associated with GW170817. This discovery ushers in the era of multi-messenger astronomy with gravitational waves and demonstrates the power of DECam to identify the optical counterparts of gravitational-wave sources.

ABSTRACT Ram pressure stripping is perhaps the most efficient mechanism for removing gas and quenching galaxies in dense environments, as they move through the intergalactic medium. Extreme examples of on-going ram pressure stripping are known as jellyfish galaxies, characterized by a tail of stripped material that can be directly observed in multiple wavelengths. Using the largest homogeneous broad-band optical jellyfish candidate sample in local clusters known to date, we measure the angle between the direction of the tails visible in the galaxies, and the direction towards the host cluster centre. We find that 33 per cent of the galaxy tails point away from the cluster centre, 18 per cent point towards the cluster centre, and 49 per cent point elsewhere. Moreover, we find stronger signatures of ram pressure stripping happening on galaxies with a tail pointing away and towards the cluster centre, and larger velocity dispersion profiles for galaxies with tails pointing away. These results are consistent with a scenario where ram pressure stripping has a stronger effect for galaxies following radial orbits on first infall. The results also suggest that in many cases, radially infalling galaxies are able to retain their tails after pericenter and continue to experience significant on-going ram pressure stripping. We further constrain the lifespan of the optical tails from the moment they first appear to the moment they disappear, by comparing the observed tail directions with matched N-body simulations through Bayesian parameter estimation. We obtain that galaxy tails appear for the first time at $\sim 1.16$R$_{200}$ and disappear $\sim 660$ Myr after pericenter.