ST
Susan Thompson
Author with expertise in Stellar Astrophysics and Exoplanet Studies
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
10
(100% Open Access)
Cited by:
5,329
h-index:
35
/
i10-index:
62
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

PLANETARY CANDIDATES OBSERVED BY KEPLER . III. ANALYSIS OF THE FIRST 16 MONTHS OF DATA

Natalie Batalha et al.Feb 5, 2013
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
0

PLANET OCCURRENCE WITHIN 0.25 AU OF SOLAR-TYPE STARS FROM KEPLER

Andrew Howard et al.Jun 25, 2012
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]
0
Citation509
0
Save
0

VALIDATION OFKEPLER'S MULTIPLE PLANET CANDIDATES. III. LIGHT CURVE ANALYSIS AND ANNOUNCEMENT OF HUNDREDS OF NEW MULTI-PLANET SYSTEMS

Jason Rowe et al.Mar 4, 2014
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.
0

MASSES, RADII, AND ORBITS OF SMALL KEPLER PLANETS: THE TRANSITION FROM GASEOUS TO ROCKY PLANETS

Geoffrey Marcy et al.Jan 13, 2014
We report on the masses, sizes, and orbits of the planets orbiting 22 Kepler stars. There are 49 planet candidates around these stars, including 42 detected through transits and 7 revealed by precise Doppler measurements of the host stars. Based on an analysis of the Kepler brightness measurements, along with high-resolution imaging and spectroscopy, Doppler spectroscopy, and (for 11 stars) asteroseismology, we establish low false-positive probabilities (FPPs) for all of the transiting planets (41 of 42 have an FPP under 1%), and we constrain their sizes and masses. Most of the transiting planets are smaller than three times the size of Earth. For 16 planets, the Doppler signal was securely detected, providing a direct measurement of the planet's mass. For the other 26 planets we provide either marginal mass measurements or upper limits to their masses and densities; in many cases we can rule out a rocky composition. We identify six planets with densities above 5 g cm−3, suggesting a mostly rocky interior for them. Indeed, the only planets that are compatible with a purely rocky composition are smaller than ∼2 R⊕. Larger planets evidently contain a larger fraction of low-density material (H, He, and H2O).
0

KEPLERECLIPSING BINARY STARS. II. 2165 ECLIPSING BINARIES IN THE SECOND DATA RELEASE

Robert Slawson et al.Oct 12, 2011
The Kepler Mission provides nearly continuous monitoring of ~156 000 objects with unprecedented photometric precision. Coincident with the first data release, we presented a catalog of 1879 eclipsing binary systems identified within the 115 square degree Kepler FOV. Here, we provide an updated catalog augmented with the second Kepler data release which increases the baseline nearly 4-fold to 125 days. 386 new systems have been added, ephemerides and principle parameters have been recomputed. We have removed 42 previously cataloged systems that are now clearly recognized as short-period pulsating variables and another 58 blended systems where we have determined that the Kepler target object is not itself the eclipsing binary. A number of interesting objects are identified. We present several exemplary cases: 4 EBs that exhibit extra (tertiary) eclipse events; and 8 systems that show clear eclipse timing variations indicative of the presence of additional bodies bound in the system. We have updated the period and galactic latitude distribution diagrams. With these changes, the total number of identified eclipsing binary systems in the Kepler field-of-view has increased to 2165, 1.4% of the Kepler target stars.
0

SEISMIC EVIDENCE FOR A RAPIDLY ROTATING CORE IN A LOWER-GIANT-BRANCH STAR OBSERVED WITHKEPLER

S. Deheuvels et al.Aug 9, 2012
Rotation is expected to have an important influence on the structure and the evolution of stars. However, the mechanisms of angular momentum transport in stars remain theoretically uncertain and very complex to take into account in stellar models. To achieve a better understanding of these processes, we desperately need observational constraints on the internal rotation of stars, which until very recently were restricted to the Sun. In this paper, we report the detection of mixed modes - i.e. modes that behave both as g modes in the core and as p modes in the envelope - in the spectrum of the early red giant KIC7341231, which was observed during one year with the Kepler spacecraft. By performing an analysis of the oscillation spectrum of the star, we show that its non-radial modes are clearly split by stellar rotation and we are able to determine precisely the rotational splittings of 18 modes. We then find a stellar model that reproduces very well the observed atmospheric and seismic properties of the star. We use this model to perform inversions of the internal rotation profile of the star, which enables us to show that the core of the star is rotating at least five times faster than the envelope. This will shed new light on the processes of transport of angular momentum in stars. In particular, this result can be used to place constraints on the angular momentum coupling between the core and the envelope of early red giants, which could help us discriminate between the theories that have been proposed over the last decades.
0

Kepler-22b: A 2.4 EARTH-RADIUS PLANET IN THE HABITABLE ZONE OF A SUN-LIKE STAR

W. Borucki et al.Jan 6, 2012
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.