We present cosmological results from a combined analysis of galaxy clustering and weak gravitational lensing, using 1321 deg$^2$ of $griz$ imaging data from the first year of the Dark Energy Survey (DES Y1). We combine three two-point functions: (i) the cosmic shear correlation function of 26 million source galaxies in four redshift bins, (ii) the galaxy angular autocorrelation function of 650,000 luminous red galaxies in five redshift bins, and (iii) the galaxy-shear cross-correlation of luminous red galaxy positions and source galaxy shears. To demonstrate the robustness of these results, we use independent pairs of galaxy shape, photometric redshift estimation and validation, and likelihood analysis pipelines. To prevent confirmation bias, the bulk of the analysis was carried out while blind to the true results; we describe an extensive suite of systematics checks performed and passed during this blinded phase. The data are modeled in flat $\Lambda$CDM and $w$CDM cosmologies, marginalizing over 20 nuisance parameters, varying 6 (for $\Lambda$CDM) or 7 (for $w$CDM) cosmological parameters including the neutrino mass density and including the 457 $\times$ 457 element analytic covariance matrix. We find consistent cosmological results from these three two-point functions, and from their combination obtain $S_8 \equiv \sigma_8 (\Omega_m/0.3)^{0.5} = 0.783^{+0.021}_{-0.025}$ and $\Omega_m = 0.264^{+0.032}_{-0.019}$ for $\Lambda$CDM for $w$CDM, we find $S_8 = 0.794^{+0.029}_{-0.027}$, $\Omega_m = 0.279^{+0.043}_{-0.022}$, and $w=-0.80^{+0.20}_{-0.22}$ at 68% CL. The precision of these DES Y1 results rivals that from the Planck cosmic microwave background measurements, allowing a comparison of structure in the very early and late Universe on equal terms. Although the DES Y1 best-fit values for $S_8$ and $\Omega_m$ are lower than the central values from Planck ...

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).

We present measurements of the Hubble diagram for 103 Type Ia supernovae (SNe) with redshifts 0.04 < z < 0.42, discovered during the first season (Fall 2005) of the Sloan Digital Sky Survey-II (SDSS-II) Supernova Survey. These data fill in the redshift "desert" between low- and high-redshift SN Ia surveys. We combine the SDSS-II measurements with new distance estimates for published SN data from the ESSENCE survey, the Supernova Legacy Survey, the Hubble Space Telescope, and a compilation of nearby SN Ia measurements. Combining the SN Hubble diagram with measurements of Baryon Acoustic Oscillations from the SDSS Luminous Red Galaxy sample and with CMB temperature anisotropy measurements from WMAP, we estimate the cosmological parameters w and Omega_M, assuming a spatially flat cosmological model (FwCDM) with constant dark energy equation of state parameter, w. For the FwCDM model and the combined sample of 288 SNe Ia, we find w = -0.76 +- 0.07(stat) +- 0.11(syst), Omega_M = 0.306 +- 0.019(stat) +- 0.023(syst) using MLCS2k2 and w = -0.96 +- 0.06(stat) +- 0.12(syst), Omega_M = 0.265 +- 0.016(stat) +- 0.025(syst) using the SALT-II fitter. We trace the discrepancy between these results to a difference in the rest-frame UV model combined with a different luminosity correction from color variations; these differences mostly affect the distance estimates for the SNLS and HST supernovae. We present detailed discussions of systematic errors for both light-curve methods and find that they both show data-model discrepancies in rest-frame $U$-band. For the SALT-II approach, we also see strong evidence for redshift-dependence of the color-luminosity parameter (beta). Restricting the analysis to the 136 SNe Ia in the Nearby+SDSS-II samples, we find much better agreement between the two analysis methods but with larger uncertainties.

In the favoured core-accretion model of formation of planetary systems, solid planetesimals accumulate to build up planetary cores, which then accrete nebular gas if they are sufficiently massive. Around M-dwarf stars (the most common stars in our Galaxy), this model favours the formation of Earth-mass (M(o)) to Neptune-mass planets with orbital radii of 1 to 10 astronomical units (au), which is consistent with the small number of gas giant planets known to orbit M-dwarf host stars. More than 170 extrasolar planets have been discovered with a wide range of masses and orbital periods, but planets of Neptune's mass or less have not hitherto been detected at separations of more than 0.15 au from normal stars. Here we report the discovery of a 5.5(+5.5)(-2.7) M(o) planetary companion at a separation of 2.6+1.5-0.6 au from a 0.22+0.21-0.11 M(o) M-dwarf star, where M(o) refers to a solar mass. (We propose to name it OGLE-2005-BLG-390Lb, indicating a planetary mass companion to the lens star of the microlensing event.) The mass is lower than that of GJ876d (ref. 5), although the error bars overlap. Our detection suggests that such cool, sub-Neptune-mass planets may be more common than gas giant planets, as predicted by the core accretion theory.

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

We describe the first public data release of the Dark Energy Survey, DES DR1, consisting of reduced single-epoch images, co-added images, co-added source catalogs, and associated products and services assembled over the first 3 yr of DES science operations. DES DR1 is based on optical/near-infrared imaging from 345 distinct nights (2013 August to 2016 February) by the Dark Energy Camera mounted on the 4 m Blanco telescope at the Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chile. We release data from the DES wide-area survey covering ∼5000 deg2 of the southern Galactic cap in five broad photometric bands, grizY. DES DR1 has a median delivered point-spread function of , r = 0.96, i = 0.88, z = 0.84, and Y = 090 FWHM, a photometric precision of <1% in all bands, and an astrometric precision of 151 . The median co-added catalog depth for a 195 diameter aperture at signal-to-noise ratio (S/N) = 10 is g = 24.33, r = 24.08, i = 23.44, z = 22.69, and Y = 21.44 . DES DR1 includes nearly 400 million distinct astronomical objects detected in ∼10,000 co-add tiles of size 0.534 deg2 produced from ∼39,000 individual exposures. Benchmark galaxy and stellar samples contain ∼310 million and ∼80 million objects, respectively, following a basic object quality selection. These data are accessible through a range of interfaces, including query web clients, image cutout servers, jupyter notebooks, and an interactive co-add image visualization tool. DES DR1 constitutes the largest photometric data set to date at the achieved depth and photometric precision.

We have determined the fraction of barred galaxies in the H-band for a statistically well-defined sample of 186 spirals drawn from the Ohio State University Bright Spiral Galaxy Survey. We find 56% of our sample to be strongly barred in the H band while another 16% is weakly barred. Only 27% of our sample is unbarred in the near-infrared. The RC3 and the Carnegie Atlas of Galaxies both classify only about 30% of our sample as strongly barred. Thus strong bars are nearly twice as prevalent in the near-infrared as in the optical. The frequency of genuine optically hidden bars is significant but lower than many claims in the literature: 40% of the galaxies in our sample that are classified as unbarred in the RC3 show evidence for a bar in the H band while the Carnegie Atlas lists this fraction as 66%. Our data reveal no significant trend in bar fraction as a function of morphology in either the optical or H band. Optical surveys of high-redshift galaxies may be strongly biased against finding bars, as bars are increasingly difficult to detect at bluer rest wavelengths.

The Sloan Digital Sky Survey-II (SDSS-II) has embarked on a multi-year project to identify and measure light curves for intermediate-redshift (0.05 < z < 0.35) Type Ia supernovae (SNe Ia) using repeated five-band (ugriz) imaging over an area of 300 sq. deg. The survey region is a stripe 2.5° wide centered on the celestial equator in the Southern Galactic Cap that has been imaged numerous times in earlier years, enabling construction of a deep reference image for the discovery of new objects. Supernova imaging observations are being acquired between September 1 and November 30 of 2005–7. During the first two seasons, each region was imaged on average every five nights. Spectroscopic follow-up observations to determine supernova type and redshift are carried out on a large number of telescopes. In its first two three-month seasons, the survey has discovered and measured light curves for 327 spectroscopically confirmed SNe Ia, 30 probable SNe Ia, 14 confirmed SNe Ib/c, 32 confirmed SNe II, plus a large number of photometrically identified SNe Ia, 94 of which have host-galaxy spectra taken so far. This paper provides an overview of the project and briefly describes the observations completed during the first two seasons of operation.