This paper describes the Fourth Data Release of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS), including all survey-quality data taken through 2004 June. The data release includes five-band photometric data for 180 million objects selected over 6670 deg2 and 673,280 spectra of galaxies, quasars, and stars selected from 4783 deg2 of those imaging data using the standard SDSS target selection algorithms. These numbers represent a roughly 27% increment over those of the Third Data Release; all the data from previous data releases are included in the present release. The Fourth Data Release also includes an additional 131,840 spectra of objects selected using a variety of alternative algorithms, to address scientific issues ranging from the kinematics of stars in the Milky Way thick disk to populations of faint galaxies and quasars.

The Sloan Digital Sky Survey (SDSS) has validated and made publicly available its Second Data Release. This data release consists of 3324 deg2 of five-band (ugriz) imaging data with photometry for over 88 million unique objects, 367,360 spectra of galaxies, quasars, stars, and calibrating blank sky patches selected over 2627 deg2 of this area, and tables of measured parameters from these data. The imaging data reach a depth of r ≈ 22.2 (95% completeness limit for point sources) and are photometrically and astrometrically calibrated to 2% rms and 100 mas rms per coordinate, respectively. The imaging data have all been processed through a new version of the SDSS imaging pipeline, in which the most important improvement since the last data release is fixing an error in the model fits to each object. The result is that model magnitudes are now a good proxy for point-spread function magnitudes for point sources, and Petrosian magnitudes for extended sources. The spectroscopy extends from 3800 to 9200 Å at a resolution of 2000. The spectroscopic software now repairs a systematic error in the radial velocities of certain types of stars and has substantially improved spectrophotometry. All data included in the SDSS Early Data Release and First Data Release are reprocessed with the improved pipelines and included in the Second Data Release. Further characteristics of the data are described, as are the data products themselves and the tools for accessing them.

The Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration (SEGUE) Survey obtained ≈240,000 moderate-resolution (R ∼ 1800) spectra from 3900 Å to 9000 Å of fainter Milky Way stars (14.0 < g < 20.3) of a wide variety of spectral types, both main-sequence and evolved objects, with the goal of studying the kinematics and populations of our Galaxy and its halo. The spectra are clustered in 212 regions spaced over three quarters of the sky. Radial velocity accuracies for stars are at g < 18, degrading to at g ∼ 20. For stars with signal-to-noise ratio >10 per resolution element, stellar atmospheric parameters are estimated, including metallicity, surface gravity, and effective temperature. SEGUE obtained 3500 deg2 of additional ugriz imaging (primarily at low Galactic latitudes) providing precise multicolor photometry (σ(g, r, i) ∼ 2%), (σ(u, z) ∼ 3%) and astrometry (≈01) for spectroscopic target selection. The stellar spectra, imaging data, and derived parameter catalogs for this survey are publicly available as part of Sloan Digital Sky Survey Data Release 7.

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.

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 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.

This paper describes the Third Data Release of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS). This release, containing data taken up through 2003 June, includes imaging data in five bands over 5282 deg2, photometric and astrometric catalogs of the 141 million objects detected in these imaging data, and spectra of 528,640 objects selected over 4188 deg2. The pipelines analyzing both images and spectroscopy are unchanged from those used in our Second Data Release.

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.

An extensive sample of M, L and T dwarfs identified in the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) has been compiled. The sample of 718 dwarfs includes 677 new objects (629 M dwarfs, 48 L dwarfs) together with 41 that have been previously published. All new objects and some of the previously published ones have new optical spectra obtained either with the SDSS spectrographs or with the Apache Point Observatory 3.5m ARC telescope. Spectral types and SDSS colors are available for all objects; approximately 35% also have near-infrared magnitudes measured by 2MASS or on the Mauna Kea system. We use this sample to characterize the color--spectral type and color--color relations of late type dwarfs in the SDSS filters, and to derive spectroscopic and photometric parallax relations for use in future studies of the luminosity and mass functions based on SDSS data. We find that the (i*-z*) and (i*-J) colors provide good spectral type and absolute magnitude (M_i*) estimates for M and L dwarfs. Our distance estimates for the current sample indicate that SDSS is finding early M dwarfs out to about 1.5 kpc, L dwarfs to approximately 100 pc and T dwarfs to near 20 pc. The T dwarf photometric data show large scatter and are therefore less reliable for spectral type and distance estimation.

The Dark Energy Camera is a new imager with a 2.2-degree diameter field of view mounted at the prime focus of the Victor M. Blanco 4-meter telescope on Cerro Tololo near La Serena, Chile. The camera was designed and constructed by the Dark Energy Survey Collaboration, and meets or exceeds the stringent requirements designed for the wide-field and supernova surveys for which the collaboration uses it. The camera consists of a five element optical corrector, seven filters, a shutter with a 60 cm aperture, and a CCD focal plane of 250 micron thick fully-depleted CCDs cooled inside a vacuum Dewar. The 570 Mpixel focal plane comprises 62 2kx4k CCDs for imaging and 12 2kx2k CCDs for guiding and focus. The CCDs have 15 microns x15 microns pixels with a plate scale of 0.263 arc sec per pixel. A hexapod system provides state-of-the-art focus and alignment capability. The camera is read out in 20 seconds with 6-9 electrons readout noise. This paper provides a technical description of the camera's engineering, construction, installation, and current status.