We measure cosmic weak lensing shear power spectra with the Subaru Hyper Suprime-Cam (HSC) survey first-year shear catalog covering 137deg$^2$ of the sky. Thanks to the high effective galaxy number density of $\sim$17 arcmin$^{-2}$ even after conservative cuts such as magnitude cut of $i<24.5$ and photometric redshift cut of $0.3\leq z \leq 1.5$, we obtain a high significance measurement of the cosmic shear power spectra in 4 tomographic redshift bins, achieving a total signal-to-noise ratio of 16 in the multipole range $300 \leq \ell \leq 1900$. We carefully account for various uncertainties in our analysis including the intrinsic alignment of galaxies, scatters and biases in photometric redshifts, residual uncertainties in the shear measurement, and modeling of the matter power spectrum. The accuracy of our power spectrum measurement method as well as our analytic model of the covariance matrix are tested against realistic mock shear catalogs. For a flat $\Lambda$ cold dark matter ($\Lambda$CDM) model, we find $S_8\equiv \sigma_8(\Omega_{\rm m}/0.3)^\alpha=0.800^{+0.029}_{-0.028}$ for $\alpha=0.45$ ($S_8=0.780^{+0.030}_{-0.033}$ for $\alpha=0.5$) from our HSC tomographic cosmic shear analysis alone. In comparison with Planck cosmic microwave background constraints, our results prefer slightly lower values of $S_8$, although metrics such as the Bayesian evidence ratio test do not show significant evidence for discordance between these results. We study the effect of possible additional systematic errors that are unaccounted in our fiducial cosmic shear analysis, and find that they can shift the best-fit values of $S_8$ by up to $\sim 0.6\sigma$ in both directions. The full HSC survey data will contain several times more area, and will lead to significantly improved cosmological constraints.

In this paper, we describe the optical imaging data processing pipeline developed for the Subaru Telescope's Hyper Suprime-Cam (HSC) instrument. The HSC Pipeline builds on the prototype pipeline being developed by the Large Synoptic Survey Telescope's Data Management system, adding customizations for HSC, large-scale processing capabilities, and novel algorithms that have since been reincorporated into the LSST codebase. While designed primarily to reduce HSC Subaru Strategic Program (SSP) data, it is also the recommended pipeline for reducing general-observer HSC data. The HSC pipeline includes high level processing steps that generate coadded images and science-ready catalogs as well as low-level detrending and image characterizations.

We present the Canada-France-Hawaii Telescope Lensing Survey (CFHTLenS) that accurately determines a weak gravitational lensing signal from the full 154 square degrees of deep multi-colour data obtained by the CFHT Legacy Survey. Weak gravitational lensing by large-scale structure is widely recognised as one of the most powerful but technically challenging probes of cosmology. We outline the CFHTLenS analysis pipeline, describing how and why every step of the chain from the raw pixel data to the lensing shear and photometric redshift measurement has been revised and improved compared to previous analyses of a subset of the same data. We present a novel method to identify data which contributes a non-negligible contamination to our sample and quantify the required level of calibration for the survey. Through a series of cosmology-insensitive tests we demonstrate the robustness of the resulting cosmic shear signal, presenting a science-ready shear and photometric redshift catalogue for future exploitation.

We present cosmological constraints from 2D weak gravitational lensing by the large-scale structure in the Canada-France Hawaii Telescope Lensing Survey (CFHTLenS) which spans 154 square degrees in five optical bands. Using accurate photometric redshifts and measured shapes for 4.2 million galaxies between redshifts of 0.2 and 1.3, we compute the 2D cosmic shear correlation function over angular scales ranging between 0.8 and 350 arcmin. Using non-linear models of the dark-matter power spectrum, we constrain cosmological parameters by exploring the parameter space with Population Monte Carlo sampling. The best constraints from lensing alone are obtained for the small-scale density-fluctuations amplitude sigma_8 scaled with the total matter density Omega_m. For a flat LambdaCDM model we obtain sigma_8(Omega_m/0.27)^0.6 = 0.79+-0.03. We combine the CFHTLenS data with WMAP7, BOSS and an HST distance-ladder prior on the Hubble constant to get joint constraints. For a flat LambdaCDM model, we find Omega_m = 0.283+-0.010 and sigma_8 = 0.813+-0.014. In the case of a curved wCDM universe, we obtain Omega_m = 0.27+-0.03, sigma_8 = 0.83+-0.04, w_0 = -1.10+-0.15 and Omega_K = 0.006+0.006-0.004. We calculate the Bayesian evidence to compare flat and curved LambdaCDM and dark-energy CDM models. From the combination of all four probes, we find models with curvature to be at moderately disfavoured with respect to the flat case. A simple dark-energy model is indistinguishable from LambdaCDM. Our results therefore do not necessitate any deviations from the standard cosmological model.

Photometric redshifts are a key component of many science objectives in the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (HSC-SSP). In this paper, we describe and compare the codes used to compute photometric redshifts for HSC-SSP, how we calibrate them, and the typical accuracy we achieve with the HSC five-band photometry (grizy). We introduce a new point estimator based on an improved loss function and demonstrate that it works better than other commonly used estimators. We find that our photo-z's are most accurate at 0.2<~zphot<~1.5, where we can straddle the 4000A break. We achieve sigma(d_zphot/(1+zphot))~0.05 and an outlier rate of about 15% for galaxies down to i=25 within this redshift range. If we limit to a brighter sample of i<24, we achieve sigma~0.04 and ~8% outliers. Our photo-z's should thus enable many science cases for HSC-SSP. We also characterize the accuracy of our redshift probability distribution function (PDF) and discover that some codes over/under-estimate the redshift uncertainties, which have implications for N(z) reconstruction. Our photo-z products for the entire area in the Public Data Release 1 are publicly available, and both our catalog products (such as point estimates) and full PDFs can be retrieved from the data release site, https://hsc-release.mtk.nao.ac.jp/.

The Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (HSC-SSP) is a three-layered imaging survey aimed at addressing some of the most outstanding questions in astronomy today, including the nature of dark matter and dark energy. The survey has been awarded 300 nights of observing time at the Subaru Telescope and it started in March 2014. This paper presents the first public data release of HSC-SSP. This release includes data taken in the first 1.7 years of observations (61.5 nights) and each of the Wide, Deep, and UltraDeep layers covers about 108, 26, and 4 square degrees down to depths of i~26.4, ~26.5, and ~27.0 mag, respectively (5sigma for point sources). All the layers are observed in five broad bands (grizy), and the Deep and UltraDeep layers are observed in narrow bands as well. We achieve an impressive image quality of 0.6 arcsec in the i-band in the Wide layer. We show that we achieve 1-2 per cent PSF photometry (rms) both internally and externally (against Pan-STARRS1), and ~10 mas and 40 mas internal and external astrometric accuracy, respectively. Both the calibrated images and catalogs are made available to the community through dedicated user interfaces and database servers. In addition to the pipeline products, we also provide value-added products such as photometric redshifts and a collection of public spectroscopic redshifts. Detailed descriptions of all the data can be found online. The data release website is https://hsc-release.mtk.nao.ac.jp/.