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.

The Kepler Mission Science Operations Center (SOC) performs several critical functions including managing the ~156,000 target stars, associated target tables, science data compression tables and parameters, as well as processing the raw photometric data downlinked from the spacecraft each month. The raw data are first calibrated at the pixel level to correct for bias, smear induced by a shutterless readout, and other detector and electronic effects. A background sky flux is estimated from ~4500 pixels on each of the 84 CCD readout channels, and simple aperture photometry is performed on an optimal aperture for each star. Ancillary engineering data and diagnostic information extracted from the science data are used to remove systematic errors in the flux time series that are correlated with these data prior to searching for signatures of transiting planets with a wavelet-based, adaptive matched filter. Stars with signatures exceeding 7.1 sigma are subjected to a suite of statistical tests including an examination of each star's centroid motion to reject false positives caused by background eclipsing binaries. Physical parameters for each planetary candidate are fitted to the transit signature, and signatures of additional transiting planets are sought in the residual light curve. The pipeline is operational, finding planetary signatures and providing robust eliminations of false positives.

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

Most Sun-like stars in the Galaxy reside in gravitationally-bound pairs of stars called "binary stars". While long anticipated, the existence of a "circumbinary planet" orbiting such a pair of normal stars was not definitively established until the discovery of Kepler-16. Incontrovertible evidence was provided by the miniature eclipses ("transits") of the stars by the planet. However, questions remain about the prevalence of circumbinary planets and their range of orbital and physical properties. Here we present two additional transiting circumbinary planets, Kepler-34 and Kepler-35. Each is a low-density gas giant planet on an orbit closely aligned with that of its parent stars. Kepler-34 orbits two Sun-like stars every 289 days, while Kepler-35 orbits a pair of smaller stars (89% and 81% of the Sun's mass) every 131 days. Due to the orbital motion of the stars, the planets experience large multi-periodic variations in incident stellar radiation. The observed rate of circumbinary planets implies > ~1% of close binary stars have giant planets in nearly coplanar orbits, yielding a Galactic population of at least several million.

The Kepler Mission seeks to detect Earth-size planets transiting solar-like stars in its ~115 deg^2 field of view over the course of its 3.5 year primary mission by monitoring the brightness of each of ~156,000 Long Cadence stellar targets with a time resolution of 29.4 minutes. We discuss the photometric precision achieved on timescales relevant to transit detection for data obtained in the 33.5-day long Quarter 1 (Q1) observations that ended 2009 June 15. The lower envelope of the photometric precision obtained at various timescales is consistent with expected random noise sources, indicating that Kepler has the capability to fulfill its mission. The Kepler light curves exhibit high precision over a large dynamic range, which will surely permit their use for a large variety of investigations in addition to finding and characterizing planets. We discuss the temporal characteristics of both the raw flux time series and the systematic error-corrected flux time series produced by the Kepler Science Pipeline, and give examples illustrating Kepler's large dynamic range and the variety of light curves obtained from the Q1 observations.

The Kepler Mission was designed to identify and characterize transiting planets in the Kepler Field of View and to determine their occurrence rates. Emphasis was placed on identification of Earth-size planets orbiting in the Habitable Zone of their host stars. Science data were acquired for a period of four years. Long-cadence data with 29.4 min sampling were obtained for ~200,000 individual stellar targets in at least one observing quarter in the primary Kepler Mission. Light curves for target stars are extracted in the Kepler Science Data Processing Pipeline, and are searched for transiting planet signatures. A Threshold Crossing Event is generated in the transit search for targets where the transit detection threshold is exceeded and transit consistency checks are satisfied. These targets are subjected to further scrutiny in the Data Validation (DV) component of the Pipeline. Transiting planet candidates are characterized in DV, and light curves are searched for additional planets after transit signatures are modeled and removed. A suite of diagnostic tests is performed on all candidates to aid in discrimination between genuine transiting planets and instrumental or astrophysical false positives. Data products are generated per target and planet candidate to document and display transiting planet model fit and diagnostic test results. These products are exported to the Exoplanet Archive at the NASA Exoplanet Science Institute, and are available to the community. We describe the DV architecture and diagnostic tests, and provide a brief overview of the data products. Transiting planet modeling and the search for multiple planets on individual targets are described in a companion paper. The final revision of the Kepler Pipeline code base is available to the general public through GitHub. The Kepler Pipeline has also been modified to support the TESS Mission which will commence in 2018.

ABSTRACT We present the seventh Kepler planet candidate (PC) catalog, which is the first catalog to be based on the entire, uniformly processed 48-month Kepler data set. This is the first fully automated catalog, employing robotic vetting procedures to uniformly evaluate every periodic signal detected by the Q1–Q17 Data Release 24 (DR24) Kepler pipeline. While we prioritize uniform vetting over the absolute correctness of individual objects, we find that our robotic vetting is overall comparable to, and in most cases superior to, the human vetting procedures employed by past catalogs. This catalog is the first to utilize artificial transit injection to evaluate the performance of our vetting procedures and to quantify potential biases, which are essential for accurate computation of planetary occurrence rates. With respect to the cumulative Kepler Object of Interest (KOI) catalog, we designate 1478 new KOIs, of which 402 are dispositioned as PCs. Also, 237 KOIs dispositioned as false positives (FPs) in previous Kepler catalogs have their disposition changed to PC and 118 PCs have their disposition changed to FPs. This brings the total number of known KOIs to 8826 and PCs to 4696. We compare the Q1–Q17 DR24 KOI catalog to previous KOI catalogs, as well as ancillary Kepler catalogs, finding good agreement between them. We highlight new PCs that are both potentially rocky and potentially in the habitable zone of their host stars, many of which orbit solar-type stars. This work represents significant progress in accurately determining the fraction of Earth-size planets in the habitable zone of Sun-like stars. The full catalog is publicly available at the NASA Exoplanet Archive.

We measure planet occurrence rates using the planet candidates discovered by the Q1-Q16 Kepler pipeline search. This study examines planet occurrence rates for the Kepler GK dwarf target sample for planet radii, 2.5 , and orbital periods, 300 days, with an emphasis on a thorough exploration and identification of the most important sources of systematic uncertainties. Integrating over this parameter space, we measure an occurrence rate of F0 = 0.77 planets per star, with an allowed range of 1.9. The allowed range takes into account both statistical and systematic uncertainties, and values of F0 beyond the allowed range are significantly in disagreement with our analysis. We generally find higher planet occurrence rates and a steeper increase in planet occurrence rates toward small planets than previous studies of the Kepler GK dwarf sample. Through extrapolation, we find that the one year orbital period terrestrial planet occurrence rate = 0.1, with an allowed range of 2, where is defined as the number of planets per star within 20% of the and of Earth. For G dwarf hosts, the parameter space is a subset of the larger parameter space, thus places a lower limit on for G dwarf hosts. From our analysis, we identify the leading sources of systematics impacting Kepler occurrence rate determinations as reliability of the planet candidate sample, planet radii, pipeline completeness, and stellar parameters.

Eighty planetary systems of two or more planets are known to orbit stars other than the Sun. For most, the data can be sufficiently explained by non-interacting Keplerian orbits, so the dynamical interactions of these systems have not been observed. Here we present 4 sets of lightcurves from the Kepler spacecraft, which each show multiple planets transiting the same star. Departure of the timing of these transits from strict periodicity indicates the planets are perturbing each other: the observed timing variations match the forcing frequency of the other planet. This confirms that these objects are in the same system. Next we limit their masses to the planetary regime by requiring the system remain stable for astronomical timescales. Finally, we report dynamical fits to the transit times, yielding possible values for the planets' masses and eccentricities. As the timespan of timing data increases, dynamical fits may allow detailed constraints on the systems' architectures, even in cases for which high-precision Doppler follow-up is impractical.