ดาวเคราะห์นอกระบบ
ดาวเคราะห์นอกระบบ () คือ ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ และอยู่ในระบบดาวเคราะห์อื่นที่ไม่ใช่ระบบสุริยะเดียวกันกับโลก นับถึงวันที่ 7 สิงหาคม ค.ศ. 2016 มีการตรวจค้นพบและยืนยันการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบรวมทั้งสิ้น 3,493 ดวง ในระบบดาวเคราะห์ 2,617 แห่ง ในจำนวนนี้ 590 แห่งประกอบด้วยดาวเคราะห์มากกว่าหนึ่งดวง และถูกบรรจุไว้ในสารานุกรมดาวเคราะห์นอกระบบ โดยส่วนมากพบจากการตรวจวัดด้วยวิธีความเร็วแนวเล็งและกระบวนการทางอ้อมต่าง ๆ มากกว่าวิธีการถ่ายภาพโดยตรง ดาวเคราะห์นอกระบบส่วนใหญ่เป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์คล้ายกับดาวพฤหัสบดี ซึ่งน่าจะเป็นผลจากกระบวนวิธีในการตรวจจับนั่นเอง แต่ผลการตรวจจับในระยะหลังมีแนวโน้มจะพบดาวเคราะห์นอกระบบขนาดเล็กลง ปัจจุบันมีการค้นพบดาวเคราะห์หินขนาดเบาเป็นจำนวนมากกว่าจำนวนดาวเคราะห์แก๊สยักษ์แล้ว
ดาวเคราะห์นอกระบบเริ่มเป็นหัวข้อตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญตั้งแต่ช่วงกลางคริสต์ศตวรรษที่ 19 นักดาราศาสตร์โดยทั่วไปเชื่อว่าดาวเคราะห์นอกระบบมีอยู่จริง แต่ไม่อาจทราบได้ว่ามันมีลักษณะเช่นไร หรือคล้ายคลึงกับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะเพียงใด การตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบครั้งแรกเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1995 ด้วยวิธีตรวจวัดด้วยความเร็วแนวเล็ง ค้นพบดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ที่มีคาบการโคจร 4 วันอยู่รอบดาว 51 เพกาซี นับแต่นั้นก็ตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบเพิ่มมากขึ้น เมื่อถึงปี ค.ศ. 2000 ก็มีการตรวจพบเพิ่มขึ้นทุกปีมากกว่าปีละ 15 ดวง และมีการตรวจพบเพิ่มขึ้นถึง 61 ดวงในปี ค.ศ. 2007 ประมาณการว่า อย่างน้อย 10% ของดวงดาวที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์จะต้องมีดาวเคราะห์บริวาร โดยสัดส่วนที่แท้จริงอาจสูงกว่านั้น การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบทำให้เกิดคำถามขึ้นอีกว่า จะมีบางดวงที่เอื้อต่อสิ่งมีชีวิตหรือไม่
ขณะนี้ กลีเซอ 581 ดี ดาวเคราะห์ดวงที่สี่ของดาวแคระแดง กลีเซอ 581 (ห่างจากโลกประมาณ 20 ปีแสง) ดูจะเป็นตัวอย่างที่ดีที่สุดเท่าที่ค้นพบ มีโอกาสจะเป็นดาวเคราะห์คล้ายโลกซึ่งเป็นที่อยู่ของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากมีวงโคจรอยู่ห่างจากดาวฤกษ์ของมันในระยะวงโคจรที่เหมาะสม แม้ผลการตรวจวัดเบื้องต้นจะบ่งชี้ว่ามันอยู่นอก "เขตโกลดิล็อก" ก็ตาม แต่ผลสำรวจในภายหลังส่อว่ามันอาจอยู่ภายในเขตพอดีก็ได้
สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลได้นิยาม "ดาวเคราะห์" ไว้ว่า ดาวเคราะห์ต้องโคจรรอบดาวฤกษ์ แต่ในปัจจุบันคำนิยามนี้จะใช้สำหรับดาวเคราะห์ภายในระบบสุริยะเท่านั้น มิได้ใช้นิยามนี้กับดาวเคราะห์นอกระบบ สำหรับคำนิยามของดาวเคราะห์นอกระบบ "ที่ใช้งานจริง" เริ่มกำหนดขึ้นราวปี ค.ศ. 2001 (แก้ไขล่าสุดในปี ค.ศ. 2003) โดยมีคำจำกัดความดังต่อไปนี้
มีรายงานจำนวนหนึ่งที่ศึกษาวัตถุลอยอิสระเหล่านี้ (ที่ไม่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงใดเลย) โดยเรียกพวกมันว่า "ดาวเคราะห์โรก" (rogue planet) หรือ "ดาวเคราะห์ระหว่างดวงดาว" (interstellar planet) บทความนี้จะไม่กล่าวถึงวัตถุประเภทนี้ เพราะถือว่ามิได้อยู่ภายใต้นิยามของ "ดาวเคราะห์" แม้ว่ามันอาจเคยเป็นดาวเคราะห์ของระบบดาวใดมาก่อนแต่ถูกดีดตัวออกมาก็ตาม
แม้แนวคิดเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบจะไม่ได้รับการยืนยันจนกระทั่งปี ค.ศ. 1988 แต่ก็เคยมีการคาดเดามาก่อนหน้านี้แล้วย้อนไปถึงช่วงต้นคริสต์ศตวรรษที่ 18 ว่า อาจมีดาวเคราะห์โคจรอยู่รอบ ๆ ดาวฤกษ์ต่าง ๆ บนท้องฟ้าก็ได้ ข้อมูลเกี่ยวกับแนวคิดเก่าแก่นี้พบได้ในหนังสือเจเนอร์รัล สคลอเลียม ของไอแซก นิวตัน ในปี ค.ศ. 1713 ซึ่งเขาบันทึกไว้ว่า "ถ้าดาวฤกษ์เหล่านั้นต่างเป็นศูนย์กลางของสิ่งอื่น ๆ เหมือนเช่นระบบสุริยะ การก่อตัวอันมีลักษณะคล้ายคลึงกันเช่นนี้แสดงว่า ทุกสิ่งทุกอย่างล้วนอยู่ใต้กฎเกณฑ์อันเดียวกัน"
มีการอ้างว่าค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบตั้งแต่ประมาณคริสต์ศตวรรษที่ 19 ซึ่งการกล่าวอ้างช่วงแรก ๆ จำนวนหนึ่งมักอ้างถึงดาวคู่ 70 Ophiuchi ปี ค.ศ. 1855 กัปตัน ดับเบิลยู. เอส. เจค็อบ แห่งหอดูดาวมัทราส บริษัทอีสต์อินเดีย ได้รายงานการพบวงโคจรแปลกประหลาดที่ "มีความเป็นไปได้สูง" ที่จะเป็น "วัตถุลักษณะดาวเคราะห์" ในระบบนั้น ช่วงคริสต์ทศวรรษ 1890 โทมัส เจ. เจ. ซี แห่งมหาวิทยาลัยชิคาโกกับหอดูดาวกองทัพเรือสหรัฐอเมริการะบุว่าวงโคจรแปลกประหลาดนั้นบ่งชี้ถึงวัตถุมืดอย่างหนึ่งในระบบของ 70 Ophiuchi โดยมีรอบการโคจรรอบดาวฤกษ์หนึ่งรอบประมาณ 36 ปี อย่างไรก็ดีไม่นานหลังจากนั้น ฟอเรสต์ เรย์ โมลตันก็ได้ตีพิมพ์บทความที่พิสูจน์ว่า ระบบแบบสามวัตถุที่มีค่าพารามิเตอร์วงโคจรเช่นนั้นเป็นระบบที่ไม่เสถียรอย่างที่สุด ระหว่างคริสต์ทศวรรษ 1950 ถึง 1960 ปีเตอร์ แวน เดอ คัมป์ แห่งวิทยาลัยสวาร์ทมอร์ได้เผยแพร่ข้อมูลอ้างถึงการค้นพบอย่างต่อเนื่องที่มีชื่อเสียงมาก ครั้งนี้เป็นการพบดาวเคราะห์ในระบบดาวเบอร์นาร์ด แต่นักดาราศาสตร์ในปัจจุบันถือว่าข้อมูลการค้นพบในอดีตเหล่านี้เป็นข้อมูลที่คลาดเคลื่อน
ปี ค.ศ. 1991 แอนดรูว์ ลิน, เอ็ม เบลเลส และ เอส.แอล. ชีมาร์ อ้างว่าค้นพบดาวเคราะห์พัลซาร์ในวงโคจรรอบดาว PSR 1829-10 โดยใช้วิธีการประมวลความเปลี่ยนแปรเวลาของพัลซาร์ การกล่าวอ้างครั้งนี้ได้รับความสนใจอย่างท่วมท้น แต่ไม่นานหลังจากนั้นลินกับพวกก็เพิกถอนการค้นพบเสีย
การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบที่มีการเผยแพร่เป็นครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1988 โดยกลุ่มนักดาราศาสตร์ชาวแคนาดา ได้แก่ บรูซ แคมเบล, จี. เอ. เอช. วอล์กเกอร์ และ เอส. หยาง ผลจากการศึกษาเรื่องความเร็วแนวเล็งของดาวทำให้พบว่ามีดาวเคราะห์ดวงหนึ่งโคจรอยู่รอบดาวแกมมาเซเฟย์ (ในกลุ่มดาวซีฟิอัส) พวกเขายังคงไม่แน่ใจที่จะรายงานการตรวจพบดาวเคราะห์ เพราะเป็นที่ร่ำลืออยู่ทั่วไปในแวดวงดาราศาสตร์มานานหลายปีแล้วเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทำนองนี้ การศึกษาในยุคนั้นยังมีข้อจำกัดอยู่มากเนื่องมาจากความสามารถของเครื่องมือวัด นอกจากนี้ยังมีความสับสนอีกว่าวัตถุที่สงสัยจะเป็นดาวเคราะห์บางทีอาจเป็นเพียงดาวแคระน้ำตาล ซึ่งมีมวลอยู่กึ่งกลางระหว่างดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์ก็ได้
ในปีถัดมามีการค้นพบเพิ่มเติมที่ช่วยยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์รอบดาวแกมมาเซเฟย์ แม้ว่างานศึกษาต่อเนื่องในปี ค.ศ. 1992 จะทำให้เกิดข้อสงสัยขึ้นมา ตราบจนกระทั่งปี ค.ศ. 2003 เทคนิคที่พัฒนาขึ้นจึงช่วยยืนยันได้ว่าดาวเคราะห์ที่สงสัยนั้นมีอยู่จริง
ช่วงต้นปี ค.ศ. 1992 นักดาราศาสตร์วิทยุ อเล็กซานเดอร์ โวลส์ชาน และ เดล เฟรล ประกาศการค้นพบดาวเคราะห์รอบพัลซาร์อีกแห่งหนึ่ง คือ PSR 1257+12 (กลุ่มดาวหญิงสาว) การค้นพบครั้งนี้ได้รับการยืนยันอย่างรวดเร็ว และถือว่าเป็นการตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบเป็นครั้งแรก เชื่อว่าดาวเคราะห์พัลซาร์เหล่านี้ก่อตัวขึ้นจากเศษซากซูเปอร์โนวาที่ผิดปกติอันเป็นกำเนิดของพัลซาร์แห่งนั้น ซึ่งอาจเป็นการก่อตัวดาวเคราะห์เป็นครั้งที่สอง หรืออาจเป็นแกนหินที่หลงเหลืออยู่จากดาวแก๊สยักษ์ที่รอดจากซูเปอร์โนวา แล้วจึงหมุนวนเข้ามาสู่วงโคจรดังที่เป็นอยู่ปัจจุบัน
วันที่ 6 ตุลาคม ค.ศ. 1995 มิเชล เมเยอร์และดิดิเยร์ เควลอซ แห่งมหาวิทยาลัยเจนีวา ประกาศการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักแบบปกติเป็นครั้งแรก คือโคจรรอบดาว 51 เพกาซี (กลุ่มดาวม้าบิน) การค้นพบคราวนี้เกิดขึ้นที่หอดูดาว de Haute-Provence และนำไปสู่ยุคใหม่แห่งการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ ด้วยเทคโนโลยีที่ก้าวหน้ามากขึ้นโดยเฉพาะเทคนิคด้านสเปกโตรสโกปีที่มีความละเอียดสูง ทำให้มีการตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบใหม่ ๆ เพิ่มมากขึ้นอย่างรวดเร็วขึ้นเรื่อย ๆ ความก้าวหน้ายังช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถตรวจสอบค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบโดยวิธีทางอ้อมได้โดยการตรวจวัดแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ดวงแม่ นอกจากนี้ยังมีดาวเคราะห์นอกระบบอีกจำนวนหนึ่งที่ตรวจพบโดยบังเอิญจากการเฝ้าสังเกตการแปรแสงสว่างปรากฏของดาวฤกษ์โดยมีดาวเคราะห์เคลื่อนที่ผ่านหน้าไป
จนถึงปัจจุบัน มีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบแล้ว 3,493 ดวง รวมถึงจำนวนดาวเคราะห์ที่เคยถูกปฏิเสธเมื่อปลายคริสต์ทศวรรษ 1980 แต่ได้รับการยืนยันในภายหลัง ระบบดาวแห่งแรกที่ค้นพบว่ามีดาวเคราะห์มากกว่า 1 ดวงได้แก่ อัปซีลอนแอนดรอเมดา โดยที่ได้พบระบบดาวกว่า 590 แห่งแล้วที่มีดาวเคราะห์ในระบบจำนวนหลายดวง ในบรรดาดาวเคราะห์นอกระบบทั้งหมดมีดาวเคราะห์ที่เป็นดาวพัลซาร์ 4 ดวงโคจรรอบพัลซาร์อื่น 2 ดวงที่แยกจากกัน การสังเกตการณ์แผ่นจานฝุ่นระหว่างดาวในช่วงคลื่นอินฟราเรดบ่งชี้อีกว่ามีดาวหางอีกหลายล้านดวงอยู่ในระบบดาวฤกษ์มากมายหลายแห่ง
โดยทั่วไปวิธีการตั้งชื่อของดาวเคราะห์นอกระบบจะคล้ายคลึงกับการตั้งชื่อระบบดาวคู่ แตกต่างกันที่ดาวเคราะห์จะใช้ตัวอักษรตัวเล็กในภาษาอังกฤษ ขณะที่ดาวฤกษ์จะใช้ตัวอักษรตัวใหญ่ในภาษาอังกฤษ ตัวอักษรตัวเล็กจะถูกเขียนต่อท้ายชื่อดาว โดยเริ่มต้นที่ตัวอักษร "บี" สำหรับดาวเคราะห์ดวงแรกที่ค้นพบในระบบนั้น ๆ เช่น 51 Pegasi b ดาวเคราะห์ที่ถูกค้นพบดวงถัดไปจะใช้ตัวอักษรภาษาอังกฤษตัวถัดไป เช่น 51 Pegasi c และ 51 Pagesi d ตามลำดับ นอกจากนี้เมื่อมีการค้นพบดาวเคราะห์ในระบบเดียวกันพร้อมกันสองดวงในเวลาเดียวกัน จะให้ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์ในระบบดังกล่าวมีอักษรลำดับก่อนหน้า ส่วนดาวเคราะห์ดวงที่อยู่ห่างออกไปจะมีอักษรลำดับถัดไป อย่างไรก็ดีมีบางกรณีเหมือนกันที่มีการค้นพบดาวเคราะห์ดวงเล็กกว่าอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากกว่าดาวเคราะห์ดวงที่ค้นพบแล้ว เช่นในระบบ Gliese 876 มีการค้นพบดาวเคราะห์ดวงล่าสุดชื่อ Gliese 876 d ทั้ง ๆ ที่ดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์มากกว่าดาวเคราะห์ Gilese 876 b และ Gilese 876 c ซึ่งค้นพบมาก่อน ดาวเคราะห์ 55 Cancri f เป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวในปัจจุบันที่ใช้อักษร f ในชื่อ (หมายถึงมีดาวเคราะห์จำนวนห้าดวงถูกค้นพบในระบบ 55 Cancri) ถือเป็นจำนวนดาวเคราะห์สูงสุดในระบบ ซึ่งปัจจุบันยังไม่มีดาวเคราะห์ที่ใช้อักษรถัดจาก f ไป ประโยชน์ของการใช้อักษรตัวเล็กในการระบุชื่อดาวเคราะห์ปรากฏให้เห็นในกรณีเฉพาะจำนวนหนึ่งเมื่อดาวเคราะห์นั้น ๆ โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงที่สองของระบบ เช่น "ดาวเคราะห์" 16 Cygni Bb ซึ่งโคจรรอบ"ดาวฤกษ์" 16 Cygni B เป็นต้น
มีระบบดาวเคราะห์เพียงแค่สองระบบที่มีการตั้งชื่อดาวเคราะห์แบบไม่ปกติ ก่อนการค้นพบดาวเคราะห์ 51 Pegasi b ในปี 1995 ได้มีการค้นพบดาวเคราะห์พัลซาร์สองดวง (PSR B1257+12 B และ PSR 1257+12 C) จากระยะเวลาที่พัลซาร์ถูกปล่อยออกมาจากซากดาว เนื่องจากขณะนั้นยังไม่มีวิธีการตั้งชื่อดาวเคราะห์อย่างเป็นทางการ ดาวเคราะห์ทั้งสองจึงถูกเรียกว่า "B" และ "C" (คล้ายกับการตั้งชื่อดาวเคราะห์ในปัจจุบัน) การที่เลือกอักษรตัวใหญ่ในภาษาอังกฤษมาใช้ในการตั้งชื่อมีสาเหตุหลักเนื่องมาจากวิธีการตั้งชื่อให้แก่ดาวคู่โดยมาก ต่อมาเมื่อมีการค้นพบดาวเคราะห์ดวงที่สาม จึงได้รับการตั้งชื่อเป็น PSR B1257+12 A (เพราะดาวเคราะห์ดวงดังกล่าวอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากกว่าสองดวงที่ถูกค้นพบก่อนหน้า) มีบางครั้งที่การตั้งชื่อใช้อักษรโรมัน (ส่วนมากพบในนิยายวิทยาศาสตร์) ในการเรียงลำดับดาวเคราะห์จากดาวฤกษ์ (มาจากระบบการตั้งชื่อดวงจันทร์แบบเก่า เช่น "จูปิเตอร์ IV" หมายถึงดวงจันทร์คัลลิสโต) แต่จากเหตุผลดังอธิบายก่อนหน้านี้ วิธีการนี้จึงไม่เหมาะสมในทางปฏิบัติ (ยกตัวอย่างเช่นระบบสุริยะของเรา ดาวพฤหัสบดีย่อมเป็นดาวเคราะห์ที่ถูกค้นพบก่อนดวงอื่น และดาวเสาร์เป็นลำดับถัดมา ส่วนพวกดาวเคราะห์ใกล้โลกจะไม่อาจถูกตรวจพบได้โดยง่าย ดังนั้นดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ย่อมถูกตั้งชื่อว่า "Sol I" และ "Sol II" ตามแบบวิธีการตั้งชื่อในนิยายวิทยาศาสตร์ แต่มันจะต้องถูกเปลี่ยนชื่อเป็น "Sol V" และ "Sol VI" หากมีการค้นพบดาวเคราะห์ชั้นในอีก 4 ดวงในภายหลัง แต่ถ้าหากใช้วิธีการตั้งชื่ออย่างระบบปัจจุบัน แม้จะมีการค้นพบดาวเคราะห์ชั้นในในภายหลัง ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ก็ยังคงได้ชื่อว่า "Sol b" และ "Sol c" โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนชื่อ)
ถ้าดาวเคราะห์ไม่ได้โคจรอยู่ในวงโคจรรอบระบบดาวคู่ จะนำตัวอักษรของชื่อดาวฤกษ์นั้นเพิ่มเข้าในชื่อของดาวเคราะห์ด้วย ถ้าดาวเคราะห์โคจรอยู่รอบดาวฤกษ์ดวงหนึ่งในระบบ แล้วมีการค้นพบดาวฤกษ์ดวงที่สองภายหลังดาวเคราะห์ หรือดาวฤกษ์ดวงที่สองอยู่ไกลจากดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์ดวงแรกค่อนข้างมาก จะไม่มีการนำชื่อดาวนั้นมาเกี่ยวข้อง เช่น ดาวเคราะห์ Tau Bootis b โคจรรอบระบบดาวคู่ แต่ดาวฤกษ์ดวงที่สองถูกค้นพบภายหลังดาวเคราะห์และอยู่ค่อนข้างไกลจากดาวฤกษ์ดวงแรก จึงไม่ค่อยใช้ชื่อดาวเคราะห์เป็น "Tau Boötis Ab" เท่าใดนัก อย่างไรก็ดี (เช่นในกรณีของ 16 Cygni Bb และ 83 Leonis Bb) ถ้าดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงที่สอง จะนำชื่อของดาวดวงนั้นมาใช้ด้วย ดาวเคราะห์บางดวงมีชื่ออย่างไม่เป็นทางการที่อาจเทียบได้กับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ที่น่าสนใจได้แก่ Osiris (HD 209458 b) , Bellerophon (51 Pegasi b) และ Methuselah (PSR B1620-26 b) ปัจจุบันนี้ สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลยังไม่มีแผนจะกำหนดหลักเกณฑ์การตั้งชื่อดาวเคราะห์นอกระบบอย่างเป็นทางการ เพราะเห็นว่าเป็นเรื่องเหลือวิสัยและไม่ได้ผล
ดาวเคราะห์นอกระบบจะเป็นดาวที่จางมาก ๆ เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ดวงแม่ของมัน ในระดับความยาวคลื่นที่ตามองเห็นดาวเคราะห์เหล่านี้จะส่องสว่างน้อยกว่าดาวแม่นับล้านเท่า นอกจากความส่องสว่างที่น้อยมาก ๆ แล้ว แสงสว่างจากดาวฤกษ์เองก็บดบังดาวเคราะห์ไปเสียด้วย
ด้วยเหตุผลดังกล่าว กล้องโทรทรรศน์ในปัจจุบันจึงสามารถจับภาพโดยตรงของดาวเคราะห์นอกระบบได้เฉพาะดวงที่มีสภาวะพิเศษเท่านั้น คือในกรณีที่ดาวเคราะห์นั้นมีขนาดใหญ่มาก ๆ (ใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดี) และอยู่ค่อนข้างห่างจากดาวฤกษ์ดวงแม่ รวมถึงมีความร้อนเพียงพอที่จะแผ่รังสีอินฟราเรดออกมา
ดาวเคราะห์นอกระบบที่รู้จักโดยส่วนใหญ่เป็นการค้นพบโดยวิธีการทางอ้อม ดังต่อไปนี้:
ถ้าไม่นับดาวเคราะห์นอกระบบที่ยังไม่ได้รับการยืนยัน ดาวเคราะห์นอกระบบส่วนมากจะถูกค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลก อย่างไรก็ตามวิธีการหลายวิธีอาจให้ผลที่ดีกว่าเมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ตั้งอยู่เหนือชั้นบรรยากาศ COROT (ปล่อยขึ้นเมื่อเดือนธันวาคม 2006) และ Kepler (ปล่อยขึ้นเมื่อเดือนมีนาคม 2009) เป็นเพียงสองโครงการในปัจจุบันที่มีภารกิจในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบเพียงไม่กี่ดวง แต่ก็ยังมีโครงการอีกหลายโครงการที่มีภารกิจในค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ เช่น New Worlds Mission. Darwin, Space Interferometry Mission, Terrestrial Planet Finder และ PEGASE
ดาวเคราะห์นอกระบบที่ถูกค้นพบในปัจจุบันส่วนมากจะโคจรรอบดาวฤกษ์ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรา คือเป็นดาวฤกษ์ในแถบกระบวนหลักซึ่งมีประเภทสเปกตรัม F, G หรือ K สาเหตุหนึ่งก็เนื่องมาจากโปรแกรมการค้นหาที่มุ่งศึกษาดาวฤกษ์ในประเภทนี้ ถึงอย่างไรก็ตามข้อมูลทางสถิติก็บ่งชี้ว่า โอกาสจะพบดาวเคราะห์ในระบบของดาวฤกษ์มวลน้อย (ดาวแคระแดง ซึ่งมีประเภทสเปกตรัม M) ก็ค่อนข้างน้อย หรือมิฉะนั้นตัวดาวเคราะห์เองก็อาจมีมวลต่ำมากทำให้ตรวจจับได้ยากขึ้น การสำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์เมื่อไม่นานมานี้ได้ค้นพบว่าดาวฤกษ์ในประเภทสเปกตรัม O ซึ่งมีความร้อนกว่าดวงอาทิตย์ของเรา จะมีปรากฏการณ์ การระเหยด้วยแสง ซึ่งส่งผลในทางขัดขวางการก่อตัวของดาวเคราะห์
ดาวฤกษ์ส่วนมากจะประกอบด้วยธาตุเบา อาทิ ไฮโดรเจน และ ฮีเลียม โดยอาจมีส่วนประกอบธาตุหนักอย่างเหล็กในสัดส่วนเล็กน้อย สัดส่วนนี้เป็นตัวบ่งชี้ถึงค่าความเป็นโลหะของดาว ดาวฤกษ์ที่มีค่าความเป็นโลหะสูงจะมีโอกาสที่จะมีดาวเคราะห์สูงกว่า และดาวเคราะห์ของดาวฤกษ์กลุ่มนี้มีแนวโน้มจะมีมวลมากกว่าดาวเคราะห์ของดาวฤกษ์ซึ่งมีค่าความเป็นโลหะต่ำ
การสำรวจพบดาวที่น่าจะเป็นดาวเคราะห์นอกระบบโดยมากมักเป็นการค้นพบโดยวิธีทางอ้อม ดังนั้นจึงสามารถระบุสมบัติทางฟิสิกส์และค่าองค์ประกอบวงโคจรได้เพียงบางส่วนเท่านั้น วิธีความเร็วแนวเล็งทำให้เราทราบค่าองค์ประกอบวงโคจรทั้งหมดยกเว้นความเอียง ซึ่งหมายรวมถึงค่าคาบการโคจร, ระยะครึ่งแกนเอก, ความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจร, ระยะเชิงมุม ตำแหน่งที่ดาวเคราะห์นอกระบบอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากที่สุด, เวลาที่ดาวเคราะห์นอกระบบอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากที่สุด และ ระยะครึ่งหนึ่งของแอมพลิจูด การที่ไม่ทราบค่าความเอียงทำให้ไม่ทราบมวล และทำให้สามารถระบุได้เพียงค่ามวลต่ำที่สุดเท่านั้น ในบางกรณีวัตถุท้องฟ้าที่ค้นพบอาจเป็นวัตถุมวลมากชนิดอื่น เช่นดาวแคระน้ำตาลหรือดาวแคระแดงก็ได้ อย่างไรก็ตามถ้าวงโคจรดาวเคราะห์นอกระบบมีลักษณะตั้งฉากกับท้องฟ้า (มุมเอียงเกือบ 90 องศา) เราอาจสามารถสังเกตเห็นการเคลื่อนผ่านของดาวเคราะห์ก็ได้ ซึ่งทำให้สามารถวัดค่ามวลที่แท้จริงและรัศมีของดาวได้ด้วย นอกจากนี้การสังเกตการณ์ทางด้านดาราศาตร์และการศึกษาทางด้านพลศาสตร์ในระบบดาวเคราะห์หลายดวงสามารถนำมาใช้กำหนดมวลของดาวเคราะห์ได้
การวัดสเปกตรัมระหว่างการเคลื่อนผ่านสามารถนำมาศึกษาส่วนประกอบของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่กำลังเคลื่อนผ่านได้ การเคลื่อนผ่านทุติยภูมิ (เกิดขึ้นเมื่อดาวเคราะห์อยู่หลังดาวฤกษ์) สามารถใช้ตรวจจับการแผ่รังสีอินฟราเรดจากดาวเคราะห์ได้โดยตรง นอกจากนี้การสังเกตการณ์ในช่วงอินฟราเรดสามารถศึกษารูปแบบความร้อนบนพื้นผิวใกล้ดาวเคราะห์ได้
ดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบส่วนมากจะมีมวลมาก ดังเช่นเดือนสิงหาคม 2008 ดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบเกือบทั้งหมดมีมวลมากกว่าโลกหลายสิบเท่า (ยกเว้นเพียง 12 ดวง) มีอยู่หลายดวงที่คาดว่ามีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่มีมวลมากที่สุดในระบบสุริยะเสียด้วย อย่างไรก็ตามการค้นพบดาวเคราะห์ที่มีมวลมากนี้เป็นผลอย่างหนึ่งที่เกิดจากปรากฏการณ์การเลือก เพราะวิธีการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบทุกวิธีที่ใช้ล้วนแต่นำไปสู่การค้นพบดาวเคราะห์มวลมากทั้งนั้น ความโน้มเอียงดังกล่าวนี้ทำให้การวิเคราะห์ทางสถิติผิดพลาดไป แต่ดูเหมือนว่าดาวเคราะห์มวลน้อยน่าจะสามารถพบได้มากกว่าดาวเคราะห์มวลมาก โดยสังเกตจากช่วงการกระจายมวลของดาวซึ่งนับรวมดาวเคราะห์ยักษ์ทั้งหมด นอกจากนี้ นักดาราศาสตร์ยังได้ค้นพบดาวเคราะห์จำนวนมากที่มีมวลมากกว่าโลกเพียงไม่กี่เท่า ทั้งที่สามารถตรวจจับได้ยากมาก นี่บ่งชี้ว่าดาวเคราะห์ในลักษณะดังกล่าวนี้ย่อมเป็นดาวเคราะห์ที่พบได้ทั่วไป ข้อมูลจากอุปกรณ์ตรวจวัดความเร็วเชิงรัศมีของดาวฤกษ์ความแม่นยำสูงนับถึงปี 2008 เครื่องมือวัดสเปกตรัมในหอดูดาวลาซียา ในประเทศชิลี ประมาณหนึ่งในสิบสี่จะเป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ ขณะที่หนึ่งในสามเป็นดาวเคราะห์หินที่มีมวลต่ำกว่าสามสิบเท่าของมวลโลก
ดาวเคราะห์นอกระบบจำนวนมากจะโคจรใกล้กับดาวฤกษ์มากกว่าในระบบสุริยะ ซึ่งเป็นผลจากการปรากฏการณ์การเลือก ด้วยวิธีการความเร็วแนวเล็งซึ่งสามารถตรวจจับดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรเล็ก ในตอนแรกนักดาราศาสตร์เคยประหลาดใจกับ "ดาวพฤหัสบดีร้อน" (Hot Jupiter) เหล่านี้ แต่ในปัจจุบันค่อนข้างแน่ชัดแล้วว่าดาวเคราะห์นอกระบบส่วนมาก (อย่างน้อยก็สำหรับดาวเคราะห์นอกระบบที่มีมวลมาก) จะมีวงโคจรที่ค่อนข้างใหญ่ บางดวงยังตั้งอยู่ในบริเวณซึ่งสามารถเกิดน้ำในรูปแบบของของเหลวหรือสิ่งมีชีวิต จึงมีความเป็นไปได้ที่จะพบดาวเคราะห์ยักษ์หนึ่งหรือสองดวงในระบบดาวเคราะห์นอกระบบซึ่งมีขนาดพอเหมาะคล้ายดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ในระบบสุริยะของเรา
ค่าความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรเป็นการวัดว่าวงโคจรนั้นมีความรีเพียงใด ดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบส่วนมากจะมีค่าความรีค่อนข้างมาก นี่มิได้เป็นผลจากปรากฏการณ์การเลือก เพราะการตรวจจับดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์สามารถเป็นไปได้ไม่ว่าจะมีความรีของวงโคจรเพียงใด การที่ดาวเคราะห์นอกระบบมีวงโคจรที่รีมากจึงเป็นปริศนาข้อใหญ่ เนื่องจากทฤษฎีว่าด้วยการกำเนิดของดาวเคราะห์ในปัจจุบันกล่าวว่าดาวเคราะห์ควรถือกำเนิดขึ้นด้วยวงโคจรที่ค่อนข้างเป็นวงกลม (กล่าวคือไม่มีความรี) หนึ่งในทฤษฎีที่เป็นไปได้คืออาจมีดาวคู่ดวงเล็ก ๆ ดังเช่น ดาวแคระที (T dwarf: ดาวแคระน้ำตาลประกอบด้วยมีเทน) ซ่อนอยู่ในระบบดาวฤกษ์นั้นและเป็นสาเหตุให้วงโคจรของดาวเคราะห์มีลักษณะสุดโต่งดังที่เห็น ทฤษฎีนี้ยังอธิบายได้อีกว่า ระบบสุริยะของเราต่างหากที่ผิดปรกติ เนื่องจากดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ยกเว้นดาวพุธ จะมีวงโคจรที่ค่อนข้างกลม
นับถึงต้นปี ค.ศ. 2009 มีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบแล้วมากกว่า 300 ดวง และยังมีการค้นพบเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ดร. อลัน บอส แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์คาร์เนกีประมาณว่า อาจจะมีดาวเคราะห์นอกระบบถึงหนึ่งแสนล้านดวงเฉพาะในดาราจักรทางช้างเผือกของเรา ดร.บอส เชื่อว่ามีดาวเคราะห์นอกระบบหลายดวงที่มีรูปแบบชีวิตอย่างง่าย และอาจมีอารยธรรมนับพัน ๆ แห่งอยู่ในดาราจักรของเรา ดร.บอส คาดว่าดาวฤกษ์ที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ทุกดวงจะมีดาวเคราะห์คล้ายโลกเฉลี่ยแห่งละ 1 ดวง
งานวิจัยล่าสุดที่มหาวิทยาลัยเอดินเบอระพยายามจะระบุถึงจำนวนอารยธรรมที่อาจมีอยู่ในอวกาศภายนอก ผลงานวิจัยระบุว่าอาจมีนับเป็นจำนวนหลายพันแห่ง
มีคำถามที่ยังตอบไม่ได้จำนวนมากเกี่ยวกับคุณสมบัติของดาวเคราะห์นอกระบบ อย่างเช่น รายละเอียดขององค์ประกอบของดาว และโอกาสที่ดาวเหล่านี้จะมีดวงจันทร์ของตัวเอง ในปัจจุบันพบว่าดาวเคราะห์นอกระบบจำนวนมากไม่มีน้ำซึ่งแสดงว่ายังคงต้องมีการศึกษาสมบัติของดาวเคราะห์นอกระบบเพิ่มเติม อีกคำถามหนึ่งคือมีสิ่งมีชีวิตในดาวเคราะห์นอกระบบหรือไม่ ดาวเคราะห์หลาย ๆ ดวงมีวงโคจรอยู่ในระยะที่สามารถมีสิ่งมีชีวิตได้ ซึ่งมีโอกาสที่เงื่อนไขหลายประการทำให้ดาวเคราะห์เหล่านั้นเป็นดาวเคราะห์คล้ายโลก แต่ดาวเคราะห์เหล่านี้ส่วนมากเป็นดาวเคราะห์ยักษ์คล้ายดาวพฤหัสบดีมากกว่า ถ้าดาวเคราะห์เหล่านี้มีดวงจันทร์ขนาดใหญ่ เป็นไปได้ว่าดวงจันทร์เหล่านั้นจะสามารถเป็นแหล่งกำเนิดสิ่งมีชีวิตได้ การตรวจหาสิ่งมีชีวิตบนดาวที่อยู่ห่างไกล (ยังไม่นับว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีอารยธรรมหรือไม่) เป็นสิ่งที่น่าท้าทายอย่างยิ่งและอาจยังเป็นไปไม่ได้ในช่วงระยะเวลาหลายปีนี้ แม้ว่าการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นจะเป็นเรื่องปกติธรรมดาก็ตาม
การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบครั้งแรกมีการบันทึกไว้ในปี ค.ศ. 1992 เมื่อ อเล็กซานเดอร์ โวลส์ชาน และ เดล เฟรล ได้ตีพิมพ์ผลการค้นพบลงในวารสาร "Nature" โดยประกาศการค้นพบดาวเคราะห์รอบพัลซาร์แห่งหนึ่ง คือ PSR 1257+12 โวลส์ชานค้นพบพัลซาร์ระดับมิลลิวินาทีตัวปัญหานั้นเมื่อปี ค.ศ. 1990 ณ หอดูดาวอเรบิโก นี่เป็นการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบครั้งแรกที่ได้รับการยืนยัน และยังคงเป็นที่น่าสนใจอย่างมากเนื่องจากดาวเคราะห์ดวงดังกล่าวโคจรรอบพัลซาร์
การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรกที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักคือ ดาวเคราะห์ 51 Pegasi b ซึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์ 51 Pegasi ค้นพบโดยมิเชล เมเยอร์และดิดิเยร์ เควลอซ ตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร "Nature" เมื่อวันที่ 6 ตุลาคม ค.ศ. 1995 นักดาราศาสตร์ค่อนข้างตื่นเต้นกับการค้นพบ "ดาวพฤหัสบดีร้อน" ดวงนี้ หลังจากนั้นไม่นานการค้นพบดาวเคราะห์ในลักษณะเดียวกันก็มีมากขึ้น
หลังจากการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบในครั้งแรก ก็ได้มีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบอีกเป็นจำนวนมาก ที่โดดเด่นและน่าสนใจมีดังต่อไปนี้