We present imaging data and photometry for the COSMOS survey in 15 photometric bands between 0.3um and 2.4um. These include data taken on the Subaru 8.3m telescope, the KPNO and CTIO 4m telescopes, and the CFHT 3.6m telescope. Special techniques are used to ensure that the relative photometric calibration is better than 1% across the field of view. The absolute photometric accuracy from standard star measurements is found to be 6%. The absolute calibration is corrected using galaxy spectra, providing colors accurate to 2% or better. Stellar and galaxy colors and counts agree well with the expected values. Finally, as the first step in the scientific analysis of these data we construct panchromatic number counts which confirm that both the geometry of the universe and the galaxy population are evolving.

We present accurate photometric redshifts (photo-z) in the 2-deg2 COSMOS field. The redshifts are computed with 30 broad, intermediate, and narrowbands covering the UV (Galaxy Evolution Explorer), visible near-IR (NIR; Subaru, Canada–France–Hawaii Telescope (CFHT), United Kingdom Infrared Telescope, and National Optical Astronomy Observatory), and mid-IR (Spitzer/IRAC). A χ2 template-fitting method (Le Phare) was used and calibrated with large spectroscopic samples from the Very Large Telescope Visible Multi-Object Spectrograph and the Keck Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph. We develop and implement a new method which accounts for the contributions from emission lines ([O ii], Hβ, Hα, and Lyα) to the spectral energy distributions (SEDs). The treatment of emission lines improves the photo-z accuracy by a factor of 2.5. Comparison of the derived photo-z with 4148 spectroscopic redshifts (i.e., Δz = zs − zp) indicates a dispersion of at i+AB < 22.5, a factor of 2–6 times more accurate than earlier photo-z in the COSMOS, CFHT Legacy Survey, and the Classifying Object by Medium-Band Observations-17 survey fields. At fainter magnitudes i+AB < 24 and z < 1.25, the accuracy is . The deep NIR and Infrared Array Camera coverage enables the photo-z to be extended to z ∼ 2, albeit with a lower accuracy ( at i+AB ∼ 24). The redshift distribution of large magnitude-selected samples is derived and the median redshift is found to range from zm = 0.66 at 22 < i+AB < 22.5 to zm = 1.06 at 24.5 < i+AB < 25. At i+AB < 26.0, the multiwavelength COSMOS catalog includes approximately 607,617 objects. The COSMOS-30 photo-z enables the full exploitation of this survey for studies of galaxy and large-scale structure evolution at high redshift.

We present photometric redshifts and spectral energy distribution (SED) classifications for a sample of 1542 optically identified sources detected with XMM in the COSMOS field. Our template fitting classifies 46 sources as stars and 464 as nonactive galaxies, while the remaining 1032 require templates with an active galactic nucleus (AGN) contribution. High accuracy in the derived photometric redshifts was accomplished as the result of (1) photometry in up to 30 bands with high-significance detections, (2) a new set of SED templates, including 18 hybrids covering the far-UV to mid-infrared, which have been constructed by the combination of AGNs and nonactive galaxies templates, and (3) multiepoch observations that have been used to correct for variability (most important for type 1 AGNs). The reliability of the photometric redshifts is evaluated using the subsample of 442 sources with measured spectroscopic redshifts. We achieved an accuracy of for i*AB < 22.5 ( for i*AB < 24.5). The high accuracies were accomplished for both type 2 (where the SED is often dominated by the host galaxy) and type 1 AGNs and QSOs out to z = 4.5. The number of outliers is a large improvement over previous photometric redshift estimates for X-ray-selected sources (4.0% and 4.8% outliers for i*AB < 22.5 and i*AB < 24.5, respectively). We show that the intermediate band photometry is vital to achieving accurate photometric redshifts for AGNs, whereas the broad SED coverage provided by mid-infrared (Spitzer/IRAC) bands is important to reduce the number of outliers for normal galaxies.

We carried out extended spectroscopic confirmations of Ly-alpha emitters (LAEs) at z=6.5 and 5.7 in the Subaru Deep Field. Now, the total number of spectroscopically confirmed LAEs is 45 and 54 at z=6.5 and 5.7, respectively, and at least 81% (70%) of our photometric candidates at z=6.5 (5.7) have been spectroscopically identified as real LAEs. We made careful measurements of the Ly-alpha luminosity, both photometrically and spectroscopically, to accurately determine the Ly-alpha and rest-UV luminosity functions (LFs). The substantially improved evaluation of the Ly-alpha LF at z=6.5 shows an apparent deficit from z=5.7 at least at the bright end, and a possible decline even at the faint end, though small uncertainties remain. The rest-UV LFs at z=6.5 and 5.7 are in good agreement, at least at the bright end, in clear contrast to the differences seen in the Ly-alpha LF. These results imply an increase in the neutral fraction of the intergalactic medium from z=5.7 to 6.5. The rest-frame equivalent width (EW_0) distribution at z=6.5 seems to be systematically smaller than z=5.7, and it shows an extended tail toward larger EW_0. The bright end of the rest-UV LF can be reproduced from the observed Ly-alpha LF and a reasonable EW_0-UV luminosity relation. Integrating this rest-UV LF provides the first measurement of the contribution of LAEs to the photon budget required for reionization. The derived UV LF suggests that the fractional contribution of LAEs to the photon budget among Lyman break galaxies significantly increases towards faint magnitudes. Low-luminosity LAEs could dominate the ionizing photon budget, though this inference depends strongly on the uncertain faint-end slope of the Ly-alpha LF.