We present results based on full-mission Planck observations of temperature and polarization anisotropies of the CMB. These data are consistent with the six-parameter inflationary LCDM cosmology. From the Planck temperature and lensing data, for this cosmology we find a Hubble constant, H0= (67.8 +/- 0.9) km/s/Mpc, a matter density parameter Omega_m = 0.308 +/- 0.012 and a scalar spectral index with n_s = 0.968 +/- 0.006. (We quote 68% errors on measured parameters and 95% limits on other parameters.) Combined with Planck temperature and lensing data, Planck LFI polarization measurements lead to a reionization optical depth of tau = 0.066 +/- 0.016. Combining Planck with other astrophysical data we find N_ eff = 3.15 +/- 0.23 for the effective number of relativistic degrees of freedom and the sum of neutrino masses is constrained to < 0.23 eV. Spatial curvature is found to be |Omega_K| < 0.005. For LCDM we find a limit on the tensor-to-scalar ratio of r <0.11 consistent with the B-mode constraints from an analysis of BICEP2, Keck Array, and Planck (BKP) data. Adding the BKP data leads to a tighter constraint of r < 0.09. We find no evidence for isocurvature perturbations or cosmic defects. The equation of state of dark energy is constrained to w = -1.006 +/- 0.045. Standard big bang nucleosynthesis predictions for the Planck LCDM cosmology are in excellent agreement with observations. We investigate annihilating dark matter and deviations from standard recombination, finding no evidence for new physics. The Planck results for base LCDM are in agreement with BAO data and with the JLA SNe sample. However the amplitude of the fluctuations is found to be higher than inferred from rich cluster counts and weak gravitational lensing. Apart from these tensions, the base LCDM cosmology provides an excellent description of the Planck CMB observations and many other astrophysical data sets.

The Spitzer Space Telescope, NASA's Great Observatory for infrared astronomy, was launched 2003 August 25 and is returning excellent scientific data from its Earth-trailing solar orbit. Spitzer combines the intrinsic sensitivity achievable with a cryogenic telescope in space with the great imaging and spectroscopic power of modern detector arrays to provide the user community with huge gains in capability for exploration of the cosmos in the infrared. The observatory systems are largely performing as expected, and the projected cryogenic lifetime is in excess of 5 years. This paper summarizes the on-orbit scientific, technical, and operational performance of Spitzer. Subsequent papers in this special issue describe the Spitzer instruments in detail and highlight many of the exciting scientific results obtained during the first 6 months of the Spitzer mission.

The Zwicky Transient Facility (ZTF) is a new optical time-domain survey that uses the Palomar 48-inch Schmidt telescope. A custom-built wide-field camera provides a 47 deg$^2$ field of view and 8 second readout time, yielding more than an order of magnitude improvement in survey speed relative to its predecessor survey, the Palomar Transient Factory (PTF). We describe the design and implementation of the camera and observing system. The ZTF data system at the Infrared Processing and Analysis Center provides near-real-time reduction to identify moving and varying objects. We outline the analysis pipelines, data products, and associated archive. Finally, we present on-sky performance analysis and first scientific results from commissioning and the early survey. ZTF's public alert stream will serve as a useful precursor for that of the Large Synoptic Survey Telescope.

The European Space Agency's Planck satellite, which was dedicated to studying the early Universe and its subsequent evolution, was launched on 14 May 2009. It scanned the microwave and submillimetre sky continuously between 12 August 2009 and 23 October 2013, producing deep, high-resolution, all-sky maps in nine frequency bands from 30 to 857GHz. This paper presents the cosmological legacy of Planck, which currently provides our strongest constraints on the parameters of the standard cosmological model and some of the tightest limits available on deviations from that model. The 6-parameter LCDM model continues to provide an excellent fit to the cosmic microwave background data at high and low redshift, describing the cosmological information in over a billion map pixels with just six parameters. With 18 peaks in the temperature and polarization angular power spectra constrained well, Planck measures five of the six parameters to better than 1% (simultaneously), with the best-determined parameter (theta_*) now known to 0.03%. We describe the multi-component sky as seen by Planck, the success of the LCDM model, and the connection to lower-redshift probes of structure formation. We also give a comprehensive summary of the major changes introduced in this 2018 release. The Planck data, alone and in combination with other probes, provide stringent constraints on our models of the early Universe and the large-scale structure within which all astrophysical objects form and evolve. We discuss some lessons learned from the Planck mission, and highlight areas ripe for further experimental advances.

The Palomar Transient Factory (PTF) is a fully-automated, wide-field survey aimed at a systematic exploration of the optical transient sky. The transient survey is performed using a new 8.1 square degree camera installed on the 48-inch Samuel Oschin telescope at Palomar Observatory; colors and light curves for detected transients are obtained with the automated Palomar 60-inch telescope. PTF uses eighty percent of the 1.2-m and fifty percent of the 1.5-m telescope time. With an exposure of 60-s the survey reaches a depth of approximately 21.3 in g' and 20.6 in R (5 sigma, median seeing). Four major experiments are planned for the five-year project: 1) a 5-day cadence supernova search; 2) a rapid transient search with cadences between 90 seconds and 1 day; 3) a search for eclipsing binaries and transiting planets in Orion; and 4) a 3-pi sr deep H-alpha survey. PTF provides automatic, realtime transient classification and follow up, as well as a database including every source detected in each frame. This paper summarizes the PTF project, including several months of on-sky performance tests of the new survey camera, the observing plans and the data reduction strategy. We conclude by detailing the first 51 PTF optical transient detections, found in commissioning data.

Physical dust models are presented for 65 galaxies in SINGS that are strongly detected in the four IRAC bands and three MIPS bands. For each galaxy we estimate (1) the total dust mass, (2) the fraction of the dust mass contributed by PAHs, and (3) the intensity of the starlight heating the dust grains. We find that spiral galaxies have dust properties resembling the dust in the local region of the Milky Way, with similar dust-to-gas ratio and similar PAH abundance. The observed SEDs, including galaxies with SCUBA photometry, can be reproduced by dust models that do not require "cold" (T ≲ 10 K) dust. The dust-to-gas ratio is observed to be dependent on metallicity. In the interstellar media of galaxies with AO ≡ 12 +(O/H) > 8.1, grains contain a substantial fraction of interstellar Mg, Si, and Fe. Galaxies with AO < 8.1 and extended H I envelopes in some cases appear to have global dust-to-gas ratios that are low for their measured oxygen abundance, but the dust-to-gas ratio in the regions where infrared emission is detected generally appears to be consistent with a substantial fraction of interstellar Mg, Si, and Fe being contained in dust. The PAH index qPAH, the fraction of the dust mass in the form of PAHs, correlates with metallicity. The nine galaxies in our sample with AO < 8.1 have a median qPAH = 1.0%, whereas galaxies with AO > 8.1 have a median qPAH = 3.55%. The derived dust masses favor a value XCO ≈ 4 × 1020 cm-2 (K km s-1)-1 for the CO-to-H2 conversion factor. Except for some starbursting systems (Mrk 33, Tol 89, NGC 3049), dust in the diffuse ISM dominates the IR power.

view Abstract Citations (1019) References (26) Co-Reads Similar Papers Volume Content Graphics Metrics Export Citation NASA/ADS Thermal infrared and nonthermal radio : remarkable correlation in disks of galaxies. Helou, G. ; Soifer, B. T. ; Rowan-Robinson, M. Abstract A tight, linear correlation is established between the far-infrared flux measured by IRAS and the nonthermal radio flux density (at 1.4 GHz) from disks of spiral galaxies. This correlation defines a ratio of infrared to radio fluxes that is characteristic of star formation activity. Galaxies with nuclear starbursts seem to follow the correlation. If the far-infrared is reradiated luminosity from young massive stars, then the supernova remnants alone account for less than 10 percent of the radio emission. These results indicate a close coupling between dust heating and cosmic-ray generation and confinement in a wide range of conditions. Publication: The Astrophysical Journal Pub Date: November 1985 DOI: 10.1086/184556 Bibcode: 1985ApJ...298L...7H Keywords: Far Infrared Radiation; Nonthermal Radiation; Radio Sources (Astronomy); Spiral Galaxies; Stellar Evolution; Disks; Radio Emission; Virgo Galactic Cluster; Astrophysics full text sources ADS | data products SIMBAD (12) NED (9)

Using free–free emission measured in the Ka band (26–40 GHz) for 10 star-forming regions in the nearby galaxy NGC 6946, including its starbursting nucleus, we compare a number of star formation rate (SFR) diagnostics that are typically considered to be unaffected by interstellar extinction. These diagnostics include non-thermal radio (i.e., 1.4 GHz), total infrared (IR; 8–1000 μm), and warm dust (i.e., 24 μm) emission, along with hybrid indicators that attempt to account for obscured and unobscured emission from star-forming regions including Hα + 24 μm and UV + IR measurements. The assumption is made that the 33 GHz free–free emission provides the most accurate measure of the current SFR. Among the extranuclear star-forming regions, the 24 μm, Hα + 24 μm, and UV + IR SFR calibrations are in good agreement with the 33 GHz free–free SFRs. However, each of the SFR calibrations relying on some form of dust emission overestimates the nuclear SFR by a factor of ∼2 relative to the 33 GHz free–free SFR. This is more likely the result of excess dust heating through an accumulation of non-ionizing stars associated with an extended episode of star formation in the nucleus rather than increased competition for ionizing photons by dust. SFR calibrations using the non-thermal radio continuum yield values which only agree with the 33 GHz free–free SFRs for the nucleus and underestimate the SFRs from the extranuclear star-forming regions by an average factor of ∼2 and ∼4–5 before and after subtracting local background emission, respectively. This result likely arises from the cosmic-ray (CR) electrons decaying within the starburst region with negligible escape, whereas the transient nature of star formation in the young extranuclear star-forming complexes allows for CR electrons to diffuse significantly further than dust-heating photons, resulting in an underestimate of the true SFR. Finally, we find that the SFRs estimated using the total 33 GHz flux density appear to agree well with those estimated using free–free emission due to the large thermal fractions present at these frequencies even when local diffuse backgrounds are not removed. Thus, rest-frame 33 GHz observations may act as a reliable method to measure the SFRs of galaxies at increasingly high redshift without the need of ancillary radio data to account for the non-thermal emission.

The Palomar Transient Factory (PTF) is a wide-field experiment designed to investigate the optical transient and variable sky on time scales from minutes to years. PTF uses the CFH12k mosaic camera, with a field of view of 7.9 deg2 and a plate scale of 1'' pixel-1, mounted on the Palomar Observatory 48 inch Samuel Oschin Telescope. The PTF operation strategy is devised to probe the existing gaps in the transient phase space and to search for theoretically predicted, but not yet detected, phenomena, such as fallback supernovae, macronovae,. Ia supernovae, and the orphan afterglows of gamma-ray bursts. PTF will also discover many new members of known source classes, from cataclysmic variables in their various avatars to supernovae and active galactic nuclei, and will provide important insights into understanding galactic dynamics (through RR Lyrae stars) and the solar system (asteroids and near-Earth objects). The lessons that can be learned from PTF will be essential for the preparation of future large synoptic sky surveys like the Large Synoptic Survey Telescope. In this article we present the scientific motivation for PTF and describe in detail the goals and expectations for this experiment.

This paper presents the Planck 2015 likelihoods, statistical descriptions of the 2-point correlations of CMB data, using the hybrid approach employed previously: pixel-based at $\ell<30$ and a Gaussian approximation to the distribution of spectra at higher $\ell$. The main improvements are the use of more and better processed data and of Planck polarization data, and more detailed foreground and instrumental models, allowing further checks and enhanced immunity to systematics. Progress in foreground modelling enables a larger sky fraction. Improvements in processing and instrumental models further reduce uncertainties. For temperature, we perform an analysis of end-to-end instrumental simulations fed into the data processing pipeline; this does not reveal biases from residual instrumental systematics. The $\Lambda$CDM cosmological model continues to offer a very good fit to Planck data. The slope of primordial scalar fluctuations, $n_s$, is confirmed smaller than unity at more than 5{\sigma} from Planck alone. We further validate robustness against specific extensions to the baseline cosmology. E.g., the effective number of neutrino species remains compatible with the canonical value of 3.046. This first detailed analysis of Planck polarization concentrates on E modes. At low $\ell$ we use temperature at all frequencies and a subset of polarization. The frequency range improves CMB-foreground separation. Within the baseline model this requires a reionization optical depth $\tau=0.078\pm0.019$, significantly lower than without high-frequency data for explicit dust monitoring. At high $\ell$ we detect residual errors in E, typically O($\mu$K$^2$); we recommend temperature alone as the high-$\ell$ baseline. Nevertheless, Planck high-$\ell$ polarization allows a separate determination of $\Lambda$CDM parameters consistent with those from temperature alone.