The Sloan Digital Sky Survey (SDSS) started a new phase in August 2008, with new instrumentation and new surveys focused on Galactic structure and chemical evolution, measurements of the baryon oscillation feature in the clustering of galaxies and the quasar Ly alpha forest, and a radial velocity search for planets around ~8000 stars. This paper describes the first data release of SDSS-III (and the eighth counting from the beginning of the SDSS). The release includes five-band imaging of roughly 5200 deg^2 in the Southern Galactic Cap, bringing the total footprint of the SDSS imaging to 14,555 deg^2, or over a third of the Celestial Sphere. All the imaging data have been reprocessed with an improved sky-subtraction algorithm and a final, self-consistent photometric recalibration and flat-field determination. This release also includes all data from the second phase of the Sloan Extension for Galactic Understanding and Evolution (SEGUE-2), consisting of spectroscopy of approximately 118,000 stars at both high and low Galactic latitudes. All the more than half a million stellar spectra obtained with the SDSS spectrograph have been reprocessed through an improved stellar parameters pipeline, which has better determination of metallicity for high metallicity stars.

The Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) is designed to measure the scale of baryon acoustic oscillations (BAO) in the clustering of matter over a larger volume than the combined efforts of all previous spectroscopic surveys of large-scale structure. BOSS uses 1.5 million luminous galaxies as faint as i = 19.9 over 10,000 deg2 to measure BAO to redshifts z < 0.7. Observations of neutral hydrogen in the Lyα forest in more than 150,000 quasar spectra (g < 22) will constrain BAO over the redshift range 2.15 < z < 3.5. Early results from BOSS include the first detection of the large-scale three-dimensional clustering of the Lyα forest and a strong detection from the Data Release 9 data set of the BAO in the clustering of massive galaxies at an effective redshift z = 0.57. We project that BOSS will yield measurements of the angular diameter distance dA to an accuracy of 1.0% at redshifts z = 0.3 and z = 0.57 and measurements of H(z) to 1.8% and 1.7% at the same redshifts. Forecasts for Lyα forest constraints predict a measurement of an overall dilation factor that scales the highly degenerate DA(z) and H−1(z) parameters to an accuracy of 1.9% at z ∼ 2.5 when the survey is complete. Here, we provide an overview of the selection of spectroscopic targets, planning of observations, and analysis of data and data quality of BOSS.

Spectroscopic+photometric redshifts, stellar mass estimates, and rest-frame colors from the 3D-HST survey are combined with structural parameter measurements from CANDELS imaging to determine the galaxy size–mass distribution over the redshift range 0 < z < 3. Separating early- and late-type galaxies on the basis of star-formation activity, we confirm that early-type galaxies are on average smaller than late-type galaxies at all redshifts, and we find a significantly different rate of average size evolution at fixed galaxy mass, with fast evolution for the early-type population, Reff∝(1 + z)−1.48, and moderate evolution for the late-type population, Reff∝(1 + z)−0.75. The large sample size and dynamic range in both galaxy mass and redshift, in combination with the high fidelity of our measurements due to the extensive use of spectroscopic data, not only fortify previous results but also enable us to probe beyond simple average galaxy size measurements. At all redshifts the slope of the size–mass relation is shallow, , for late-type galaxies with stellar mass >3 × 109 M☉, and steep, , for early-type galaxies with stellar mass >2 × 1010 M☉. The intrinsic scatter is ≲0.2 dex for all galaxy types and redshifts. For late-type galaxies, the logarithmic size distribution is not symmetric but is skewed toward small sizes: at all redshifts and masses, a tail of small late-type galaxies exists that overlaps in size with the early-type galaxy population. The number density of massive (∼1011 M☉), compact (Reff < 2 kpc) early-type galaxies increases from z = 3 to z = 1.5–2 and then strongly decreases at later cosmic times.

The 3D-HST and CANDELS programs have provided WFC3 and ACS spectroscopy and photometry over ~900 square arcminutes in five fields: AEGIS, COSMOS, GOODS-North, GOODS-South, and the UKIDSS UDS field. All these fields have a wealth of publicly available imaging datasets in addition to the HST data, which makes it possible to construct the spectral energy distributions (SEDs) of objects over a wide wavelength range. In this paper we describe a photometric analysis of the CANDELS and 3D-HST HST imaging and the ancillary imaging data at wavelengths 0.3um to 8um. Objects were selected in the WFC3 near-IR bands, and their SEDs were determined by carefully taking the effects of the point spread function in each observation into account. A total of 147 distinct imaging datasets were used in the analysis. The photometry is made available in the form of six catalogs: one for each field, as well as a master catalog containing all objects in the entire survey. We also provide derived data products: photometric redshifts, determined with the EAZY code, and stellar population parameters determined with the FAST code. We make all the imaging data that were used in the analysis available, including our reductions of the WFC3 imaging in all five fields. 3D-HST is a spectroscopic survey with the WFC3 and ACS grisms, and the photometric catalogs presented here constitute a necessary first step in the analysis of these grism data. All the data presented in this paper are available through the 3D-HST website.

The Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS) will conduct novel cosmological observations using the BOSS spectrograph at Apache Point Observatory. Observations will be simultaneous with the Time Domain Spectroscopic Survey (TDSS) designed for variability studies and the Spectroscopic Identification of eROSITA Sources (SPIDERS) program designed for studies of X-ray sources. eBOSS will use four different tracers to measure the distance-redshift relation with baryon acoustic oscillations (BAO). Using more than 250,000 new, spectroscopically confirmed luminous red galaxies at a median redshift z=0.72, we project that eBOSS will yield measurements of $d_A(z)$ to an accuracy of 1.2% and measurements of H(z) to 2.1% when combined with the z>0.6 sample of BOSS galaxies. With ~195,000 new emission line galaxy redshifts, we expect BAO measurements of $d_A(z)$ to an accuracy of 3.1% and H(z) to 4.7% at an effective redshift of z= 0.87. A sample of more than 500,000 spectroscopically-confirmed quasars will provide the first BAO distance measurements over the redshift range 0.92.1; these new data will enhance the precision of $d_A(z)$ and H(z) by a factor of 1.44 relative to BOSS. Furthermore, eBOSS will provide improved tests of General Relativity on cosmological scales through redshift-space distortion measurements, improved tests for non-Gaussianity in the primordial density field, and new constraints on the summed mass of all neutrino species. Here, we provide an overview of the cosmological goals, spectroscopic target sample, demonstration of spectral quality from early data, and projected cosmological constraints from eBOSS.

We present deep near-IR (NIR) medium-bandwidth photometry over the wavelength range 1–1.8 μm in the All-wavelength Extended Groth strip International Survey (AEGIS) and Cosmic Evolution Survey (COSMOS) fields. The observations were carried out using the NOAO Extremely Wide-Field Infrared Imager (NEWFIRM) on the Mayall 4 m Telescope on Kitt Peak as part of the NEWFIRM Medium-Band Survey (NMBS), an NOAO survey program. In this paper, we describe the full details of the observations, data reduction, and photometry for the survey. We also present a public K-selected photometric catalog, along with accurate photometric redshifts. The redshifts are computed with 37 (20) filters in the COSMOS (AEGIS) fields, combining the NIR medium-bandwidth data with existing UV (Galaxy Evolution Explorer), visible and NIR (Canada–France–Hawaii Telescope and Subaru Telescope), and mid-IR (Spitzer/IRAC) imaging. We find excellent agreement with publicly available spectroscopic redshifts, with σz/(1 + z) ∼ 1%–2% for ∼4000 galaxies at z = 0–3. The NMBS catalogs contain ∼13,000 galaxies at z > 1.5 with accurate photometric redshifts and rest-frame colors. Due to the increased spectral resolution obtained with the five NIR medium-band filters, the median 68% confidence intervals of the photometric redshifts of both quiescent and star-forming galaxies are a factor of about two times smaller when comparing catalogs with medium-band NIR photometry to NIR broadband photometry. We show evidence for a clear bimodal color distribution between quiescent and star-forming galaxies that persists to z ∼ 3, a higher redshift than has been probed so far.