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.

view Abstract Citations (1017) References (6) Co-Reads Similar Papers Volume Content Graphics Metrics Export Citation NASA/ADS The Infrared Astronomical Satellite (IRAS) mission. Neugebauer, G. ; Habing, H. J. ; van Duinen, R. ; Aumann, H. H. ; Baud, B. ; Beichman, C. A. ; Beintema, D. A. ; Boggess, N. ; Clegg, P. E. ; de Jong, T. ; Emerson, J. P. ; Gautier, T. N. ; Gillett, F. C. ; Harris, S. ; Hauser, M. G. ; Houck, J. R. ; Jennings, R. E. ; Low, F. J. ; Marsden, P. L. ; Miley, G. ; Olnon, F. M. ; Pottasch, S. R. ; Raimond, E. ; Rowan-Robinson, M. ; Soifer, B. T. ; Walker, R. G. ; Wesselius, P. R. ; Young, E. Abstract The Infrared Astronomical Satellite (IRAS) consists of a spacecraft and a liquid helium cryostat that contains a cooled IR telescope. The telescope's focal plane assembly is cooled to less than 3 K, and contains 62 IR detectors in the survey array which are arranged so that every source crossing the field of view can be seen by at least two detectors in each of four wavelength bands. The satellite was launched into a 900 km-altitude near-polar orbit, and its cryogenic helium supply was exhausted on November 22, 1983. By mission's end, 72 percent of the sky had been observed with three or more hours-confirming scans, and 95 percent with two or more hours-confirming scans. About 2000 stars detected at 12 and 25 microns early in the mission, and identified in the SAO (1966) catalog, have a positional uncertainty ellipse whose axes are 45 x 9 arcsec for an hours-confirmed source. Publication: The Astrophysical Journal Pub Date: March 1984 DOI: 10.1086/184209 Bibcode: 1984ApJ...278L...1N Keywords: Infrared Astronomy Satellite; Satellite-Borne Instruments; Spaceborne Astronomy; Calibrating; Cryogenic Cooling; Data Reduction; Focal Plane Devices; Infrared Telescopes; Spaceborne Telescopes; Astronomy full text sources ADS | data products SIMBAD (3)

New transiting planet candidates are identified in 16 months (2009 May-2010 September) of data from the Kepler spacecraft.Nearly 5000 periodic transit-like signals are vetted against astrophysical and instrumental false positives yielding 1108 viable new planet candidates, bringing the total count up to over 2300.Improved vetting metrics are employed, contributing to higher catalog reliability.Most notable is the noise-weighted robust averaging of multiquarter photo-center offsets derived from difference image analysis that identifies likely background eclipsing binaries.Twenty-two months of photometry are used for the purpose of characterizing each of the candidates.Ephemerides (transit epoch, T 0 , and orbital period, P) are tabulated as well as the products of light curve modeling: reduced radius (R P /R ), reduced semimajor axis (d/R ), and impact parameter (b).The largest fractional increases are seen for the smallest planet candidates (201% for candidates smaller than 2 R ⊕ compared to 53% for candidates larger than 2 R ⊕ ) and those at longer orbital periods (124% for candidates outside of 50 day orbits versus 86% for candidates inside of 50 day orbits).The gains are larger than expected from increasing the observing window from 13 months (Quarters 1-5) to 16 months (Quarters 1-6) even in regions of parameter space where one would have expected the previous catalogs to be complete.Analyses of planet frequencies based on previous catalogs will be affected by such incompleteness.The fraction of all planet candidate host stars with multiple candidates has grown from 17% to 20%, and the paucity of short-period giant planets in multiple systems is still evident.The progression

Red giants are evolved stars that have exhausted the supply of hydrogen in their cores and instead burn hydrogen in a surrounding shell. Once a red giant is sufficiently evolved, the helium in the core also undergoes fusion. Outstanding issues in our understanding of red giants include uncertainties in the amount of mass lost at the surface before helium ignition and the amount of internal mixing from rotation and other processes. Progress is hampered by our inability to distinguish between red giants burning helium in the core and those still only burning hydrogen in a shell. Asteroseismology offers a way forward, being a powerful tool for probing the internal structures of stars using their natural oscillation frequencies. Here we report observations of gravity-mode period spacings in red giants that permit a distinction between evolutionary stages to be made. We use high-precision photometry obtained by the Kepler spacecraft over more than a year to measure oscillations in several hundred red giants. We find many stars whose dipole modes show sequences with approximately regular period spacings. These stars fall into two clear groups, allowing us to distinguish unambiguously between hydrogen-shell-burning stars (period spacing mostly ∼ 50 seconds) and those that are also burning helium (period spacing ∼ 100 to 300 seconds).

view Abstract Citations (555) References (55) Co-Reads Similar Papers Volume Content Graphics Metrics Export Citation NASA/ADS Evolutionary Models of the Rotating Sun Pinsonneault, M. H. ; Kawaler, Steven D. ; Sofia, S. ; Demarque, P. Abstract A new rotating stellar evolution code is developed and applied to the sun. A hydrostatic fully convective premain-sequence model is evolved to the age of the sun. As the model evolves, it accounts for angular-momentum loss via a magnetic wind and angular-momentum redistribution by rotationally induced instabilities. The resulting models have an oblateness in agreement with observed upper limits. The rotation curves show two main features: the outer layers exhibit minimal radial differential rotation, and a rapidly rotating central core is preserved. These basic features persist through a wide range of model parameters. Publication: The Astrophysical Journal Pub Date: March 1989 DOI: 10.1086/167210 Bibcode: 1989ApJ...338..424P Keywords: Abundance; Solar Interior; Solar Rotation; Stellar Evolution; Stellar Models; Angular Velocity; Beryllium; Lithium; Periodic Variations; Solar Velocity; Stellar Rotation; Solar Physics; STARS: EVOLUTION; SUN: ABUNDANCES; SUN: INTERIOR; SUN: ROTATION full text sources ADS |

We report the distribution of planets as a function of planet radius (R_p), orbital period (P), and stellar effective temperature (Teff) for P < 50 day orbits around GK stars. These results are based on the 1,235 planets (formally "planet candidates") from the Kepler mission that include a nearly complete set of detected planets as small as 2 Earth radii (Re). For each of the 156,000 target stars we assess the detectability of planets as a function of R_p and P. We also correct for the geometric probability of transit, R*/a. We consider first stars within the "solar subset" having Teff = 4100-6100 K, logg = 4.0-4.9, and Kepler magnitude Kp < 15 mag. We include only those stars having noise low enough to permit detection of planets down to 2 Re. We count planets in small domains of R_p and P and divide by the included target stars to calculate planet occurrence in each domain. Occurrence of planets varies by more than three orders of magnitude and increases substantially down to the smallest radius (2 Re) and out to the longest orbital period (50 days, ~0.25 AU) in our study. For P < 50 days, the radius distribution is given by a power law, df/dlogR= k R^\alpha. This rapid increase in planet occurrence with decreasing planet size agrees with core-accretion, but disagrees with population synthesis models. We fit occurrence as a function of P to a power law model with an exponential cutoff below a critical period P_0. For smaller planets, P_0 has larger values, suggesting that the "parking distance" for migrating planets moves outward with decreasing planet size. We also measured planet occurrence over Teff = 3600-7100 K, spanning M0 to F2 dwarfs. The occurrence of 2-4 Re planets in the Kepler field increases with decreasing Teff, making these small planets seven times more abundant around cool stars than the hottest stars in our sample. [abridged]

The Kepler Mission, launched on 2009 March 6, was designed with the explicit capability to detect Earth-size planets in the habitable zone of solar-like stars using the transit photometry method. Results from just 43 days of data along with ground-based follow-up observations have identified five new transiting planets with measurements of their masses, radii, and orbital periods. Many aspects of stellar astrophysics also benefit from the unique, precise, extended, and nearly continuous data set for a large number and variety of stars. Early results for classical variables and eclipsing stars show great promise. To fully understand the methodology, processes, and eventually the results from the mission, we present the underlying rationale that ultimately led to the flight and ground system designs used to achieve the exquisite photometric performance. As an example of the initial photometric results, we present variability measurements that can be used to distinguish dwarf stars from red giants.

view Abstract Citations (487) References (20) Co-Reads Similar Papers Volume Content Graphics Metrics Export Citation NASA/ADS Angular Momentum Loss in Low-Mass Stars Kawaler, Steven D. Abstract The wind models discussed by Mestel (1984) are used here to formulate a general expression for the rate of angular momentum loss by magnetic stellar winds as a function of magnetic field configuration, rotation rate, and stellar model properties. The sensitivity of the rotation velocity to the various wind model parameters, the initial angular momenta, and the time dependence of the angular velocity for each mass is shown. The theoretical results are compared with observational ones, and it is found that the existence of very rapidly rotating stars in young clusters implies that low-mass stars are formed with a large spread of angular momentum. The high efficiency of angular momentum loss through magnetic stellar winds causes the rotation velocity to become less dependent on initial angular momentum J0 with time; by 300 million yur, the rotation velocity becomes independent of J0. This results in a decrease with time in the spread of rotation velocities as a function of stellar mass in young clusters. Publication: The Astrophysical Journal Pub Date: October 1988 DOI: 10.1086/166740 Bibcode: 1988ApJ...333..236K Keywords: Angular Momentum; Stellar Mass Ejection; Stellar Models; Stellar Rotation; Stellar Winds; Pre-Main Sequence Stars; Stellar Evolution; Stellar Interiors; Stellar Magnetic Fields; Astrophysics; STARS: PRE--MAIN-SEQUENCE; STARS: ROTATION; STARS: WINDS full text sources ADS | data products SIMBAD (3)

The Kepler mission has discovered more than 2500 exoplanet candidates in the first two years of spacecraft data, with approximately 40% of those in candidate multi-planet systems. The high rate of multiplicity combined with the low rate of identified false positives indicates that the multiplanet systems contain very few false positive signals due to other systems not gravitationally bound to the target star. False positives in the multi-planet systems are identified and removed, leaving behind a residual population of candidate multi-planet transiting systems expected to have a false positive rate less than 1%. We present a sample of 340 planetary systems that contain 851 planets that are validated to substantially better than the 99% confidence level; the vast majority of these have not been previously verified as planets. We expect ∼two unidentified false positives making our sample of planet very reliable. We present fundamental planetary properties of our sample based on a comprehensive analysis of Kepler light curves, ground-based spectroscopy, and high-resolution imaging. Since we do not require spectroscopy or high-resolution imaging for validation, some of our derived parameters for a planetary system may be systematically incorrect due to dilution from light due to additional stars in the photometric aperture. Nonetheless, our result nearly doubles the number verified exoplanets.