The Kepler mission was designed to determine the frequency of Earth-sized planets in and near the habitable zone of Sun-like stars. The habitable zone is the region where planetary temperatures are suitable for water to exist on a planet's surface. During the first 6 weeks of observations, Kepler monitored 156,000 stars, and five new exoplanets with sizes between 0.37 and 1.6 Jupiter radii and orbital periods from 3.2 to 4.9 days were discovered. The density of the Neptune-sized Kepler-4b is similar to that of Neptune and GJ 436b, even though the irradiation level is 800,000 times higher. Kepler-7b is one of the lowest-density planets (approximately 0.17 gram per cubic centimeter) yet detected. Kepler-5b, -6b, and -8b confirm the existence of planets with densities lower than those predicted for gas giant planets.

On 2011 February 1 the Kepler mission released data for 156,453 stars observed from the beginning of the science observations on 2009 May 2 through September 16. There are 1235 planetary candidates with transit-like signatures detected in this period. These are associated with 997 host stars. Distributions of the characteristics of the planetary candidates are separated into five class sizes: 68 candidates of approximately Earth-size (Rp < 1.25 R⊕), 288 super-Earth-size (1.25 R⊕ ⩽ Rp < 2 R⊕), 662 Neptune-size (2 R⊕ ⩽ Rp < 6 R⊕), 165 Jupiter-size (6 R⊕ ⩽ Rp < 15 R⊕), and 19 up to twice the size of Jupiter (15 R⊕ ⩽ Rp < 22 R⊕). In the temperature range appropriate for the habitable zone, 54 candidates are found with sizes ranging from Earth-size to larger than that of Jupiter. Six are less than twice the size of the Earth. Over 74% of the planetary candidates are smaller than Neptune. The observed number versus size distribution of planetary candidates increases to a peak at two to three times the Earth-size and then declines inversely proportional to the area of the candidate. Our current best estimates of the intrinsic frequencies of planetary candidates, after correcting for geometric and sensitivity biases, are 5% for Earth-size candidates, 8% for super-Earth-size candidates, 18% for Neptune-size candidates, 2% for Jupiter-size candidates, and 0.1% for very large candidates; a total of 0.34 candidates per star. Multi-candidate, transiting systems are frequent; 17% of the host stars have multi-candidate systems, and 34% of all the candidates are part of multi-candidate systems.

In the spring of 2009, the Kepler Mission commenced high-precision photometry on nearly 156,000 stars to determine the frequency and characteristics of small exoplanets, conduct a guest observer program, and obtain asteroseismic data on a wide variety of stars. On 15 June 2010 the Kepler Mission released data from the first quarter of observations. At the time of this publication, 706 stars from this first data set have exoplanet candidates with sizes from as small as that of the Earth to larger than that of Jupiter. Here we give the identity and characteristics of 306 released stars with planetary candidates. Data for the remaining 400 stars with planetary candidates will be released in February 2011. Over half the candidates on the released list have radii less than half that of Jupiter. The released stars include five possible multi-planet systems. One of these has two Neptune-size (2.3 and 2.5 Earth-radius) candidates with near-resonant periods.

We present the first results from a speckle imaging survey of stars classified as candidate exoplanet host stars discovered by the Kepler mission. We use speckle imaging to search for faint companions or closely aligned background stars that could contribute flux to the Kepler light curves of their brighter neighbors. Background stars are expected to contribute significantly to the pool of false positive candidate transiting exoplanets discovered by the Kepler mission, especially in the case that the faint neighbors are eclipsing binary stars. Here, we describe our Kepler follow-up observing program, the speckle imaging camera used, our data reduction, and astrometric and photometric performance. Kepler stars range from R = 8 to 16 and our observations attempt to provide background non-detection limits 5–6 mag fainter and binary separations of ∼0.05–2.0 arcsec. We present data describing the relative brightness, separation, and position angles for secondary sources, as well as relative plate limits for non-detection of faint nearby stars around each of 156 target stars. Faint neighbors were found near 10 of the stars.

We measure the mass of a modestly irradiated giant planet, KOI-94d. We wish to determine whether this planet, which is in a 22-day orbit and receives 2700 times as much incident flux as Jupiter, is as dense as Jupiter or rarefied like inflated hot Jupiters. KOI-94 also hosts 3 smaller transiting planets, all of which were detected by the Kepler Mission. With 26 radial velocities of KOI-94 from the W. M. Keck Observatory and a simultaneous fit to the Kepler light curve, we measure the mass of the giant planet and determine that it is not inflated. Support for the planetary interpretation of the other three candidates comes from gravitational interactions through transit timing variations, the statistical robustness of multi-planet systems against false positives, and several lines of evidence that no other star resides within the photometric aperture. The radial velocity analyses of KOI-94b and KOI-94e offer marginal (>2\sigma) mass detections, whereas the observations of KOI-94c offer only an upper limit to its mass. Using the KOI-94 system and other planets with published values for both mass and radius (138 exoplanets total, including 35 with M < 150 Earth masses), we establish two fundamental planes for exoplanets that relate their mass, incident flux, and radius from a few Earth masses up to ten Jupiter masses. These equations can be used to predict the radius or mass of a planet.

The quest for Earth-like planets represents a major focus of current exoplanet research. While planets that are Earth-sized and smaller have been detected, these planets reside in orbits that are too close to their host star to allow liquid water on their surface. We present the detection of Kepler-186f, a 1.11+\-0.14 Earth radius planet that is the outermost of five planets - all roughly Earth-sized - that transit a 0.47+\-0.05 Rsun star. The intensity and spectrum of the star's radiation places Kepler-186f in the stellar habitable zone, implying that if Kepler-186f has an Earth-like atmosphere and H2O at its surface, then some of this H2O is likely to be in liquid form.

We present a study on the effect of undetected stellar companions on the derived planetary radii for Kepler Objects of Interest (KOIs). The current production of the KOI list assumes that each KOI is a single star. Not accounting for stellar multiplicity statistically biases the planets toward smaller radii. The bias toward smaller radii depends on the properties of the companion stars and whether the planets orbit the primary or the companion stars. Defining a planetary radius correction factor, XR, we find that if the KOIs are assumed to be single, then, on average, the planetary radii may be underestimated by a factor of . If typical radial velocity and high-resolution imaging observations are performed and no companions are detected, then this factor reduces to . The correction factor is dependent on the primary star properties and ranges from for A and F stars to for K and M stars. For missions like K2 and TESS where the stars may be closer than the stars in the Kepler target sample, observational vetting (primary imaging) reduces the radius correction factor to . Finally, we show that if the stellar multiplicity rates are not accounted for correctly, then occurrence rate calculations for Earth-sized planets may overestimate the frequency of small planets by as much as 15%–20%.

A search of the time-series photometry from NASA's Kepler spacecraft reveals a transiting planet candidate orbiting the 11th magnitude G5 dwarf KIC 10593626 with a period of 290 days. The characteristics of the host star are well constrained by high-resolution spectroscopy combined with an asteroseismic analysis of the Kepler photometry, leading to an estimated mass and radius of 0.970 ± 0.060 M☉ and 0.979 ± 0.020 R☉. The depth of 492 ± 10 ppm for the three observed transits yields a radius of 2.38 ± 0.13 Re for the planet. The system passes a battery of tests for false positives, including reconnaissance spectroscopy, high-resolution imaging, and centroid motion. A full BLENDER analysis provides further validation of the planet interpretation by showing that contamination of the target by an eclipsing system would rarely mimic the observed shape of the transits. The final validation of the planet is provided by 16 radial velocities (RVs) obtained with the High Resolution Echelle Spectrometer on Keck I over a one-year span. Although the velocities do not lead to a reliable orbit and mass determination, they are able to constrain the mass to a 3σ upper limit of 124 M⊕, safely in the regime of planetary masses, thus earning the designation Kepler-22b. The radiative equilibrium temperature is 262 K for a planet in Kepler-22b's orbit. Although there is no evidence that Kepler-22b is a rocky planet, it is the first confirmed planet with a measured radius to orbit in the habitable zone of any star other than the Sun.

Five hundred thirty-one speckle measures of binary stars are reported. These data were taken mainly during the period 2008 June through 2009 October at the WIYN 3.5 m Telescope at Kitt Peak and represent the last data set of single-filter speckle observations taken in the WIYN speckle program prior to the use of the current two-channel speckle camera. The astrometric and photometric precision of these observations is consistent with previous papers in this series: we obtain a typical linear measurement uncertainty of approximately 2.5 mas, and the magnitude differences reported have typical uncertainties in the range of 0.1–0.14 mag. In combination with measures already in the literature, the data presented here permit the revision of the orbit of A 1634AB (= HIP 76041) and the first determination of visual orbital elements for HDS 1895 (= HIP 65982).