We present a joint cosmological analysis of weak gravitational lensing observations from the Kilo-Degree Survey (KiDS-1000), with redshift-space galaxy clustering observations from the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) and galaxy-galaxy lensing observations from the overlap between KiDS-1000, BOSS, and the spectroscopic 2-degree Field Lensing Survey. This combination of large-scale structure probes breaks the degeneracies between cosmological parameters for individual observables, resulting in a constraint on the structure growth parameter S 8 = σ 8 √(Ω m /0.3) = 0.766 −0.014 +0.020 , which has the same overall precision as that reported by the full-sky cosmic microwave background observations from Planck . The recovered S 8 amplitude is low, however, by 8.3 ± 2.6% relative to Planck . This result builds from a series of KiDS-1000 analyses where we validate our methodology with variable depth mock galaxy surveys, our lensing calibration with image simulations and null-tests, and our optical-to-near-infrared redshift calibration with multi-band mock catalogues and a spectroscopic-photometric clustering analysis. The systematic uncertainties identified by these analyses are folded through as nuisance parameters in our cosmological analysis. Inspecting the offset between the marginalised posterior distributions, we find that the S 8 -difference with Planck is driven by a tension in the matter fluctuation amplitude parameter, σ 8 . We quantify the level of agreement between the cosmic microwave background and our large-scale structure constraints using a series of different metrics, finding differences with a significance ranging between ∼3 σ , when considering the offset in S 8 , and ∼2 σ , when considering the full multi-dimensional parameter space.

The Galaxy And Mass Assembly (GAMA) survey is one of the largest contemporary spectroscopic surveys of low redshift galaxies. Covering an area of ∼286 deg2 (split among five survey regions) down to a limiting magnitude of r < 19.8 mag, we have collected spectra and reliable redshifts for 238 000 objects using the AAOmega spectrograph on the Anglo-Australian Telescope. In addition, we have assembled imaging data from a number of independent surveys in order to generate photometry spanning the wavelength range 1 nm–1 m. Here, we report on the recently completed spectroscopic survey and present a series of diagnostics to assess its final state and the quality of the redshift data. We also describe a number of survey aspects and procedures, or updates thereof, including changes to the input catalogue, redshifting and re-redshifting, and the derivation of ultraviolet, optical and near-infrared photometry. Finally, we present the second public release of GAMA data. In this release, we provide input catalogue and targeting information, spectra, redshifts, ultraviolet, optical and near-infrared photometry, single-component Sérsic fits, stellar masses, Hα-derived star formation rates, environment information, and group properties for all galaxies with r < 19.0 mag in two of our survey regions, and for all galaxies with r < 19.4 mag in a third region (72 225 objects in total). The data base serving these data is available at http://www.gama-survey.org/.

Context . The Kilo-Degree Survey (KiDS) is an ongoing optical wide-field imaging survey with the OmegaCAM camera at the VLT Survey Telescope, specifically designed for measuring weak gravitational lensing by galaxies and large-scale structure. When completed it will consist of 1350 square degrees imaged in four filters ( ugri ). Aims . Here we present the fourth public data release which more than doubles the area of sky covered by data release 3. We also include aperture-matched Z Y J H K s photometry from our partner VIKING survey on the VISTA telescope in the photometry catalogue. We illustrate the data quality and describe the catalogue content. Methods . Two dedicated pipelines are used for the production of the optical data. The ASTRO -WISE information system is used for the production of co-added images in the four survey bands, while a separate reduction of the r -band images using the THELI pipeline is used to provide a source catalogue suitable for the core weak lensing science case. All data have been re-reduced for this data release using the latest versions of the pipelines. The VIKING photometry is obtained as forced photometry on the THELI sources, using a re-reduction of the VIKING data that starts from the VISTA pawprints. Modifications to the pipelines with respect to earlier releases are described in detail. The photometry is calibrated to the Gaia DR2 G band using stellar locus regression. Results . In this data release a total of 1006 square-degree survey tiles with stacked ugri images are made available, accompanied by weight maps, masks, and single-band source lists. We also provide a multi-band catalogue based on r -band detections, including homogenized photometry and photometric redshifts, for the whole dataset. Mean limiting magnitudes (5 σ in a 2″ aperture) and the tile-to-tile rms scatter are 24.23 ± 0.12, 25.12 ± 0.14, 25.02 ± 0.13, 23.68 ± 0.27 in ugri , respectively, and the mean r -band seeing is 0.​​″70.

We describe data release 3 (DR3) of the Galaxy And Mass Assembly (GAMA) survey. The GAMA survey is a spectroscopic redshift and multi-wavelength photometric survey in three equatorial regions each of 60.0 deg^2 (G09, G12, G15), and two southern regions of 55.7 deg^2 (G02) and 50.6 deg^2 (G23). DR3 consists of: the first release of data covering the G02 region and of data on H-ATLAS sources in the equatorial regions; and updates to data on sources released in DR2. DR3 includes 154809 sources with secure redshifts across four regions. A subset of the G02 region is 95.5% redshift complete to r<19.8 over an area of 19.5 deg^2, with 20086 galaxy redshifts, that overlaps substantially with the XXL survey (X-ray) and VIPERS (redshift survey). In the equatorial regions, the main survey has even higher completeness (98.5%), and spectra for about 75% of H-ATLAS filler targets were also obtained. This filler sample extends spectroscopic redshifts, for probable optical counterparts to H-ATLAS sub-mm sources, to 0.8 mag deeper (r<20.6) than the GAMA main survey. There are 25814 galaxy redshifts for H-ATLAS sources from the GAMA main or filler surveys. GAMA DR3 is available at the survey website (www.gama-survey.org/dr3/).

We present a method for refining photometric redshift galaxy catalogs based on a comparison of their color-space matching with overlapping spectroscopic calibration data. We focus on cases where photometric redshifts (photo-$z$) are estimated empirically. Identifying galaxies that are poorly represented in spectroscopic data is crucial, as their photo-$z$ may be unreliable due to extrapolation beyond the training sample. Our approach uses a self-organizing map (SOM) to project a multidimensional parameter space of magnitudes and colors onto a 2D manifold, allowing us to analyze the resulting patterns as a function of various galaxy properties. Using SOM, we compared the Kilo-Degree Survey's bright galaxy sample (KiDS-Bright), limited to $r<20$ mag, with various spectroscopic samples, including the Galaxy And Mass Assembly (GAMA). Our analysis reveals that GAMA tends to underrepresent KiDS-Bright at its faintest ($r and highest-redshift ($z ranges; however, no strong trends are seen in terms of color or stellar mass. By incorporating additional spectroscopic data from the SDSS, 2dF, and early DESI, we identified SOM cells where the photo-$z$ values are estimated suboptimally. We derived a set of SOM-based criteria to refine the photometric sample and improve photo-$z$ statistics. For the KiDS-Bright sample, this improvement is modest, namely, it excludes the least represented 20<!PCT!> of the sample reduces photo-$z$ scatter by less than 10<!PCT!>. We conclude that GAMA, used for KiDS-Bright photo-$z$ training, is sufficiently representative for reliable redshift estimation across most of the color space. Future spectroscopic data from surveys such as DESI should be better suited for exploiting the full improvement potential of our method.

We present a simulation-based inference (SBI) cosmological analysis of cosmic shear two-point statistics from the fourth weak gravitational lensing data release of the ESO Kilo-Degree Survey (KiDS-1000). KiDS-SBI efficiently performs non-Limber projection of the matter power spectrum via Levin 's method and constructs log-normal random matter fields on the curved sky for arbitrary cosmologies, including effective prescriptions for intrinsic alignments and baryonic feedback. The forward model samples realistic galaxy positions and shapes, based on the observational characteristics of KiDS-1000. It incorporates shear measurement and redshift calibration uncertainties, as well as angular anisotropies due to variable survey depth and point spread function (PSF) variations. To enable direct comparisons with standard inference, we limited our analysis to pseudo-angular power spectra as summary statistics. Here, the SBI is based on neural density estimation of the likelihood with active learning to infer the posterior distribution of spatially flat ΛCDM cosmological parameters from 18,000 realisations. We inferred a mean marginal for the growth of the structure parameter of S_ ≡ σ_8 (Ω_ m = 0.731± 0.033 ($68 %$). We present a measurement of the goodness-of-fit for SBI, determining that the forward model fits the data well, with a probability-to-exceed of $0.42$. For a fixed cosmology, the learnt likelihood is approximately Gaussian, while its constraints are wider, compared to a Gaussian likelihood analysis due to the cosmology dependence in the covariance. Neglecting variable depth and anisotropies in the point spread function in the model can cause S_8 to be overestimated by $ ∼ 5%$. Our results are in agreement with previous analyses of KiDS-1000 and reinforce a $2.9 σ$ tension with early Universe constraints from cosmic microwave background measurements. This work highlights the importance of forward-modelling systematic effects in upcoming galaxy surveys, such as Euclid Rubin, and Roman

We present the final data release of the Kilo-Degree Survey (KiDS-DR5), a public European Southern Observatory (ESO) wide-field imaging survey optimised for weak gravitational lensing studies. We combined matched-depth multi-wavelength observations from the VLT Survey Telescope and the VISTA Kilo-degree INfrared Galaxy (VIKING) survey to create a nine-band optical-to-near-infrared survey spanning 1347 deg 2 . The median r -band 5 σ limiting magnitude is 24.8 with median seeing 0.7″. The main survey footprint includes 4 deg 2 of overlap with existing deep spectroscopic surveys. We complemented these data in DR5 with a targeted campaign to secure an additional 23 deg 2 of KiDS- and VIKING-like imaging over a range of additional deep spectroscopic survey fields. From these fields, we extracted a catalogue of 126 085 sources with both spectroscopic and photometric redshift information, which enables the robust calibration of photometric redshifts across the full survey footprint. In comparison to previous releases, DR5 represents a 34% areal extension and includes an i -band re-observation of the full footprint, thereby increasing the effective i -band depth by 0.4 magnitudes and enabling multi-epoch science. Our processed nine-band imaging, single- and multi-band catalogues with masks, and homogenised photometry and photometric redshifts can be accessed through the ESO Archive Science Portal.