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.

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.

Abstract This paper presents the second data release of the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program, a wide-field optical imaging survey using the 8.2 m Subaru Telescope. The release includes data from 174 nights of observation through 2018 January. The Wide layer data cover about 300 deg$^2$ in all five broad-band filters ($grizy$) to the nominal survey exposure (10 min in $gr$ and 20 min in $izy$). Partially observed areas are also included in the release; about 1100 deg$^2$ is observed in at least one filter and one exposure. The median seeing in the i-band is ${0_{.}^{\prime \prime }6}$, demonstrating the superb image quality of the survey. The Deep (26 deg$^2$) and UltraDeep (4 deg$^2$) data are jointly processed and the UltraDeep-COSMOS field reaches an unprecedented depth of $i\sim 28$ at $5 \, \sigma$ for point sources. In addition to the broad-band data, narrow-band data are also available in the Deep and UltraDeep fields. This release includes a major update to the processing pipeline, including improved sky subtraction, PSF modeling, object detection, and artifact rejection. The overall data quality has been improved, but this release is not without problems; there is a persistent deblender problem as well as new issues with masks around bright stars. The user is encouraged to review the issue list before utilizing the data for scientific explorations. All the image products as well as catalog products are available for download. The catalogs are also loaded into a database, which provides an easy interface for users to retrieve data for objects of interest. In addition to these main data products, detailed galaxy shape measurements withheld from Public Data Release 1 (PDR1) are now available to the community. The shape catalog is drawn from the S16A internal release, which has a larger area than PDR1 (160 deg$^2$). All products are available at 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/.

Abstract We present measurements of cosmic shear two-point correlation functions (TPCFs) from Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (HSC) first-year data, and derive cosmological constraints based on a blind analysis. The HSC first-year shape catalog is divided into four tomographic redshift bins ranging from $z=0.3$ to 1.5 with equal widths of $\Delta z =0.3$. The unweighted galaxy number densities in each tomographic bin are 5.9, 5.9, 4.3, and $2.4\:$arcmin$^{-2}$ from the lowest to highest redshifts, respectively. We adopt the standard TPCF estimators, $\xi _\pm$, for our cosmological analysis, given that we find no evidence of significant B-mode shear. The TPCFs are detected at high significance for all 10 combinations of auto- and cross-tomographic bins over a wide angular range, yielding a total signal-to-noise ratio of 19 in the angular ranges adopted in the cosmological analysis, $7^{\prime }&lt;\theta &lt;56^{\prime }$ for $\xi _+$ and $28^{\prime }&lt;\theta &lt;178^{\prime }$ for $\xi _-$. We perform the standard Bayesian likelihood analysis for cosmological inference from the measured cosmic shear TPCFs, including contributions from intrinsic alignment of galaxies as well as systematic effects from PSF model errors, shear calibration uncertainty, and source redshift distribution errors. We adopt a covariance matrix derived from realistic mock catalogs constructed from full-sky gravitational lensing simulations that fully account for survey geometry and measurement noise. For a flat $\Lambda$ cold dark matter model, we find $S\,_8 \equiv \sigma _8\sqrt{\Omega _{\rm m}/0.3}=0.804_{-0.029}^{+0.032}$, and $\Omega _{\rm m}=0.346_{-0.100}^{+0.052}$. We carefully check the robustness of the cosmological results against astrophysical modeling uncertainties and systematic uncertainties in measurements, and find that none of them has a significant impact on the cosmological constraints.