Как астрономы ищут экзопланеты и для чего это нужно?

Самый распространённый метод — транзитный, то есть наблюдение за частичными затмениями звёзд их экзопланетами.

Суть, думаю, ясна по картинке (иллюстрация: ESO/L. Calçada). Такой метод очень хорош тем, что для обнаружения экзопланеты сгодится даже не большой телескоп, а длиннофокусный фотообъектив - ! Вот, к примеру, установка SuperWASP, на которой открыли свыше полутора сотен экзопланет:

Белые раструбы это телеобъективы L-серии Canon — Canon 200mm f/1.8. Такой объектив стоит 3-4 тысячи долларов, то есть копейки на фоне даже не космических обсерваторий, а просто мало-мальски серьёзных наземных инструментов. Стоимость часа наблюдения даже на сравнительно скромном телескопе с метровым зеркалом может составлять сотни долларов, а час работы с "Хабблом" обойдётся вам в сумму свыше 10 тысяч. Транзитный метод открытия экзопланет, как можно видеть, очень доступен… но он не годится для звёздных систем, чья плоскость не совпадает с плоскостью Солнечной системы. Да и ждать затмений планетой с периодом обращения хотя бы в год — тоже затруднительно; транзитный метод хорошо находит преимущественно крупные планеты на близком расстоянии от сравнительно небольших звёзд.

Другой метод, тоже массовый и сравнительно простой — измерять с высокой точностью скорость перемещения звезды и искать изменения, вызванные тем, что звезда движется не сама по себе, а вместе с планетами. Этот метод называется методом радиальных скоростей и его можно проиллюстрировать скользящей по льду льдиной неправильной формы. Центр такой льдины будет двигаться неравномерно из-за неравномерного же распределения своей массы — и схожим образом ведёт себя система "звезда + планета".

Метод радиальных скоростей требует более сложной техники, но тоже позволяет обходится без очень больших и дорогих телескопов. Есть и другие методы, включая прямое наблюдение (т.е. просто сфотографировать экзопланету), однако они менее распространены и/или весьма специфичны и говорить про них я намеренно не буду.

Теперь ответ на вопрос "зачем"? Кратко он звучит так — потому что мы можем. (; А развёрнуто — поиск экзопланет позволяет понять, насколько наша Солнечная система типична для нашей части Галактики, насколько велики шансы найти копию Земли в виде планеты с подходящими для жизни условиями, насколько велика вероятность встретить какую-то инопланетную жизнь…  уже этого, в принципе, было бы достаточно.

А в долгосрочной перспективе человечеству вообще стоит рассматривать колонизацию других звёздных систем просто потому, что ещё через миллиард-другой лет условия на Земле станут гораздо хуже. Да, это очень долгое время (миллиард лет назад не было даже многоклеточных организмов), однако выгорание водорода в Солнце и последующее раздувание нашей звезды выглядит совершенно неизбежным событием. И нам придётся либо как-то перемещать Землю, либо эвакуироваться.