Abstract Hyper Suprime-Cam (HSC) is a wide-field imaging camera on the prime focus of the 8.2-m Subaru telescope on the summit of Mauna Kea in Hawaii. A team of scientists from Japan, Taiwan, and Princeton University is using HSC to carry out a 300-night multi-band imaging survey of the high-latitude sky. The survey includes three layers: the Wide layer will cover 1400 deg2 in five broad bands (grizy), with a 5 σ point-source depth of r ≈ 26. The Deep layer covers a total of 26 deg2 in four fields, going roughly a magnitude fainter, while the UltraDeep layer goes almost a magnitude fainter still in two pointings of HSC (a total of 3.5 deg2). Here we describe the instrument, the science goals of the survey, and the survey strategy and data processing. This paper serves as an introduction to a special issue of the Publications of the Astronomical Society of Japan, which includes a large number of technical and scientific papers describing results from the early phases of this survey.

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/.

Abstract We describe five broad-band filters and a narrow-band one for the Hyper Suprime-Cam (HSC) at the prime focus of the Subaru Telescope. Since the HSC is a practical successor to the Suprime-Cam (SC), our broad-band filter set follows the SC's SDSS g΄, r΄, i΄, z΄ filters, and Y filter, and the Hα filter is adopted as our first narrow-band filter. Filters for the HSC are quite large; therefore, they are constructed only by interference coatings. Based on a draft specification guided by that of SC's filters, we made prototype filters which were evaluated at a laboratory, and eventually used them in the actual HSC commissioning observation. Through this process, we learned that transmission measurement with a fine spatial sampling was crucial for reliable understanding of the filter characteristics, and this motivated us to develop an efficient measurement system. Since this measurement system is placed in the summit facility and functions semi-automatically, long-term monitoring of the performance of HSC filters will be achieved. We present in this paper the specifications that the HSC filter should meet, problems and solutions in filter implementation, issues found through the commissioning observing run, the new filter measurement system at the summit facility, and transmission curves and tables of the filters.

The first detected gravitational wave from a neutron star merger was GW170817. In this study, we present J-GEM follow-up observations of SSS17a, an electromagnetic counterpart of GW170817. SSS17a shows a 2.5-mag decline in the $z$-band from 1.7 days to 7.7 days after the merger. Such a rapid decline is not comparable with supernovae light curves at any epoch. The color of SSS17a also evolves rapidly and becomes redder for later epochs; the $z-H$ color changed by approximately 2.5 mag in the period of 0.7 days to 7.7 days. The rapid evolution of both the optical brightness and the color are consistent with the expected properties of a kilonova that is powered by the radioactive decay of newly synthesized $r$-process nuclei. Kilonova models with Lanthanide elements can reproduce the aforementioned observed properties well, which suggests that $r$-process nucleosynthesis beyond the second peak takes place in SSS17a. However, the absolute magnitude of SSS17a is brighter than the expected brightness of the kilonova models with the ejecta mass of 0.01 $\Msun$, which suggests a more intense mass ejection ($\sim 0.03 \Msun$) or possibly an additional energy source.