В течение многих столетий философы и учёные задумывались о том, что у других звёзд, возможно, тоже есть планеты, подобные Земле. Ещё в XVI веке Джордано Бруно, отстаивавший идеи гелиоцентризма и активно защищавший взгляды о том, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца, выдвинул идею о том, что звёзды подобны Солнцу и вокруг них также вращаются планеты. В XVIII веке Исаак Ньютон предполагал, что если неподвижные планеты являются центрами подобных Солнцу систем, то все они будут устроены по подобному образцу и по единым принципам. Однако для того, чтобы заниматься поиском конкретных экзопланет, потребовались столетия совершенствования наблюдательной астрономической техники. Первой заявкой на обнаружение экзопланеты – планеты, находящейся вне Солнечной системы – было сделанное в 1855 году предположение директора астронома Мадрасской обсерватории в Индии, английского астронома Уильяма Стивена Джейкоба о том, что существует высокая вероятность существования планетарного тела в двойной звёздной системе в созвездии Змееносца – системе 70 Змееносца.

Предположение обосновывалось расхождением между предсказанным и наблюдавшимся движением компонентов двойной звёздной системы друг относительно друга, что могло указывать на наличие у двух звёзд третьего компаньона – планеты. Несмотря на то, что в ходе более точных вычислений, проведённых впоследствии американским астрономом Томасом Си, эти расхождения в динамике движения звёздной системы подтвердились, расчёты американского астронома Фореста Рей Молтона показали, что существование планеты в звёздной системе сложно допустить с учётом её значительной неустойчивости в случае гипотетического существования. До настоящего времени гипотеза Джейкоба окончательно не подтверждена и не опровергнута. Фактическое свидетельство существования экзопланеты было получено ещё в 1917 году, когда американский астроном Адриан ванн Маанен открыл звезду ванн Маанена – белый карлик в созвездии Рыб со слабой светимостью. Почти столетие спустя британский астроном Джей Фарайхи занимался подготовкой обзорной статьи, посвящённой белым карликам, и запросил у работников научного архива спектр этой звезды, записанный в 1917 году на фотопластинке. Фарайхи обратил внимание, что на спектре звезды присутствуют не только линии, посвящённые водороду и гелию, что типично для белых карликов, но и линии поглощения, соответствующие кальцию и другим тяжёлым элементам. Фарайхи полагает, что это может указывать на наличие у звезды ванн Маанена экзопланеты. К тому же в 2000-е годы астрономы обнаружили у некоторых белых карликов, в том числе у звезды ванн Маанена, избыток инфракрасного излучения, что указывало на наличие у звезды диска из разогретых звёздным светом обломков, излучающих инфракрасное излучение, которые, возможно, представляют собой остатки астероидов, разорванных на части гравитацией звезды. Таким образом, спектр звезды ванн Маанена, вероятно, отображал остатки старой разрушавшейся планетной системы – дождь из астероидных обломков, падавших на белый карлик. Поиски экзопланет в XX веке долгое время не приносили результатов. В 1942 году Кай Стрэнд из обсерватории Спраул заметил систематические отклонения в орбитальном движении 61 Лебедя А и В, что могло указывать на наличие в звёздной системе третьего тела массой около 16 масс Юпитера, однако подтверждений этого не найдено. В 1952 году астрофизик Отто Людвигович Струве предположил, что предполагаемый класс экзопланет – горячие юпитеры (класс экзопланет с массой порядка массы Юпитера) – можно было бы обнаруживать путём наблюдения колебаний звёзд. Реализация этой идеи в то время могла бы привести к более раннему обнаружению экзопланет, однако отвержение значительным числом астроном гипотезы о существовании «горячих юпитеров» и недостаток финансирования не дали возможность реализовать эту идею в то время.При этом ранее, ещё в 1938 году французский учёный Д. Белорицкий продемонстрировал возможности поиска таких экзопланет с помощью метода транзитной фотометрии. Ещё в 1953 году Филип К. Дик написал рассказ, действие которого разворачивается на планете, обращающейся вокруг звезды Проксима Центавра, и в 2017 году астрономы обнаружили такую планету, но Филип К. Дик не открывал эту планету.

В начале 1960-х годов Питер ван де Камп из Колледжа Суортмор предположил существование экзопланеты, относящегося к классу «горячих юпитеров», у звезды Барнарда, позже это предположение было опровергнуто; впрочем, в настоящее время у этой звезды есть новый кандидат в экзопланеты – большая скорость движения звезды, возможно, сочетается с наличием у неё экзопланеты массой, равной 3,2 массы Земли.

В апреле 1984 года было получено оригинальное изображение первого наблюдаемого планетного диска из пыли и газа вокруг звезды Бета Живописца, сделанное с помощью 2,5-метрового телескопа Дюпон в обсерватории Лас Кампанас в Чили в апреле 1984 года.

К концу 1980-х годов использование метода измерения радиальных скоростей звёзд для поиска экзопланет стало приносить первые результаты. Один из проектов по поиску экзопланет начал реализовываться ещё в 1979 году Гордоном Уокером и несколькими его коллегами из Университета Британской Колумбии. Уокер был крупнейшим в мире специалистом в области точных доплеровских наблюдений. Исходя из того оборудования, которым он располагал, он надеялся обнаружить «горячий юпитер» в планетной системе, подобной Солнечной системе. И в 1988 году он обнаружил сигнал, который мог указывать на наличие такого «горячего юпитера» недалеко от звезды Гамма Цефея с периодом обращения планеты 2,7 года. Однако в то время Уокер не мог надёжно подтвердить, что источником сигнала была именно экзопланета. Уокер полагал, что сигнал мог быть вызван не только экзопланетой, но и вращением собственно звезды Гамма Цефея. И в статье 1992 года Уокер отказался от предположения, что он обнаружил экзопланету, ошибочно полагая, что Гамма Цефея – гигантская звезда с медленным вращением и доплеровский сигнал мог быть вызван вращением звезды. Лишь в 2003 году было подтверждено, что источником доплеровского сигнала была экзопланета.

Следующим претендентом на право быть первооткрывателем экзопланеты был Дэвид Лэтем из Смитсоновской астрофизической обсерватории. В 1989 году его коллеги сообщили об интересном доплеровском сигнале вокруг звезды под названиемHD114762.Сигнал был кристально чистым, а его характеристики были совместимы с орбитальным движением и не совместимы с вращением звезды. Однако предполагаемая орбита экзопланеты имела форму эллипса, одно измерение которого в два раза длиннее другого, что совершенно не похоже на планеты Солнечной системы. При этом планета должна была быть в 11размассивнееЮпитера, а её орбита должна была составлять менее десятой части орбиты Юпитера. В то время часть астрономов полагала, что планета-гигант не может образоваться так близко к звезде, а открытие могло быть связано с тем, что это источником сигнала был коричневый карлик. Факт наличия планеты в звёздной системе HD114762 был подтверждён мониторингом спустя годы после открытия, причём HD114762 оказалась тройной звёздной системой.

Первый случай верифицированного обнаружения первой экзопланеты имел место в 1990 году, когда польский астроном Александр Вольщан, работавший в то время в Университете штата Пенсильвания, США, провёл наблюдения на радиотелескопе Аресибо в Пуэрто-Рико и обнаружил пульсар PSR 1257+12 (альтернативное название PSR J1300+1240, а в 2016 году Международный астрономический союз присвоил ему наименование Лич – по имени коварного и опасного мага из современных фэнтези). Пульсар находится на расстоянии 2300 световых лет от Солнца в зодиакальном созвездии Девы.

Любопытно, что открытие данного пульсара имело место во многом благодаря стечению обстоятельств. На радиотелескопе Аресибо, введённом в строй в 1963 году, произошла поломка – телескоп на какое-то время утратил возможность наблюдать за объектом. В связи с этим у Вольщана появилась возможность использовать временно не задействованный для других целей телескоп для выявления новых миллисекундных пульсаров. Стоит отметить, что много позднее, в 2020 году 305-метровый телескоп Аресибо, к сожалению, вышел из строя и разрушился, что привело к его закрытию.

Вольщан обнаружил два пульсара. Одним из них был пульсар PSR 1257+12 в созвездии Девы.Этот пульсар расположен на расстоянии около 2300 световых лет от Земли, при этом у него наблюдались колебания периодичности пульсаций, однако они были слишком незначительными, чтобы иметь место вследствие взаимодействия со звездой, поэтому возникла гипотеза о наличии у пульсара спутников. Гипотеза основывалась на том, что регулярные изменения частоты пульсаций имели место вследствие гравитационного притяжения вращающихся вокруг него тел.

Пульсар должен был пульсировать каждые 0,006219 секунды, но время от времени его импульсы немного сбивались. Однако эти сбои происходили через равные промежутки времени. После тщательного изучения Вольщан и канадский астроном Дейл Фрейл, исследователь из Национальной радиоастрономической обсерватории в Сокорро, штат Нью-Мексико нашли объяснение этому явлению: вокруг звезды вращались две планеты. В ходе наблюдений за пульсаром были выявлены две планеты массой около 4 масс Земли каждая, с периодом обращения вокруг пульсара в 67 и 98 дней. Информация об открытии просочилась в прессу: 29 октября 1991 года об открытии была опубликована заметка в британской газете The Independent. 14 декабря 1991 года вышла статья в издании NewScientist. Официально об открытии было объявлено в научной публикации в журнале Nature за авторством Александра Вольщана и Дейла Фрейла, который подтвердил выводы Вольщана, проведя независимые наблюдения. К середине 1992 года открытие было окончательно подтверждено и стало первым общепризнанным в научном мире фактом подтверждённого обнаружения экзопланет. А в 1994 году в этой же звёздной системе была обнаружена третья экзопланета, которая считается рекордно маленькой среди экзопланет, — ее масса менее чем в два раза превышает массу Луны, а период обращения её вокруг пульсара составляет 25 суток.

Планетная система пульсара PSR 1257+12 стала первой обнаруженной во Вселенной внесолнечной системой, существование которой было доказано. По словам профессора Богдана Пачинского (Принстонский университет), «это величайшее открытие польского астронома со времён Коперника». Вольщан представил свои открытия в 1992 году на собрании Американского астрономического общества в Атланте. Революционное открытие Вольщана и Фрейла примечательно тем, что вопреки предположениям многих астрономов, которые допускали существование экзопланет лишь у звёзд Главной последовательности, планеты были обнаружены у пульсаров. Многие учёные полагали, что при взрыве сверхновой звёздный остаток с неизбежностью лишается близких планет; а кроме того, скептицизм усиливался тем, что произошедшее незадолго до открытия Вольщана объявление об открытии экзопланеты у пульсара PSR 1829-10 было вскоре отозвано из-за ошибок в расчетах. Любопытно, что некоторые учёные допускают наличие в этой звёздной системе, помимо трёх экзопланет, отдельного пояса астероидов. Существовала и гипотеза о существовании в звёздной системе четвёртой экзопланеты, но она не подтвердилась.Три открытые в звёздной системе экзопланеты получили названия Драугр, Полтергейст и Фобетор. Эти каменистые планеты постоянно подвергаются воздействию радиации от пульсара и на них не может быть органической жизни. До сих пор обсуждаются научные теории о том, как образовались эти экзопланеты.Существует несколько гипотез. Согласно одной из них, планеты существовали ещё до того, как звезда, вокруг которой они вращались (Лич), взорвалась как сверхновая около 1 миллиарда лет назад. Однако выброшенного при взрыве сверхновой вещества было бы достаточно, чтобы испарить все планеты, находящиеся близко к звезде. Вторая модель предполагает, что планеты могли сформироваться из остаточного диска сверхновой.  Третья гипотеза указывает, что массивная двойная система, вокруг которой сформировались планеты, взорвалась как сверхновая. Затем нейтронная звезда вращалась вокруг вторичного компаньона (образуя рентгеновскую двойную систему) до тех пор, пока красный сверхгигант не вышел за пределы полости Роша и не начал сбрасывать вещество на нейтронную звезду, в результате чего образовался объект Торна-Житков. 

Наконец, четвертая и наиболее распространённая модель формирования планет вокруг Лича предполагает, что они образовались в результате слияния двух белых карликов. Более массивный белый карлик увеличился и достиг предела Чандрасекара, после чего произошёл коллапс ядра, звезда превратилась в пульсар. После взрыва диск вокруг пульсара всё ещё был достаточно массивным, чтобы на нём могли сформироваться планеты.

После обсуждений с теоретиками в области астрофизики Вольщан и Фрейл пришли к выводу, что звезда, которая взорвалась и оставила после себя пульсар, сформировалась более миллиарда лет назад и была связана гравитацией с меньшей звездой-компаньоном, как это часто бывает. Более массивная звезда из этой пары взорвалась, превратившись в сверхновую, и стала нейтронной звездой.Нейтронная звезда поглотила огромное количество массы звезды-компаньона, и эта аккреция способствовала быстрому вращению нейтронной звезды. В конце концов излучение нейтронной звезды испарило звезду-компаньона, оставив после себя пыль и газ, из которых сформировались планеты.

Несмотря на это, не стоит окончательно отбрасывать и вторую гипотезу. Так, например, вокруг пульсара 4U0142+61, который является магнитаром, то есть сильно намагниченной нейтронной звездой, был обнаружен околозвёздный диск. Такие диски естественным образом должны возникать в процессе так называемой «обратной аккреции» (fallback) после взрыва сверхновой, когда часть вещества не улетает «в бесконечность», а либо выпадает обратно на нейтронную звезду, либо остается вращаться вокруг нее в виде диска. Это указывает на то, что материал, оставшийся после взрыва сверхновой, может способствовать формированию новых планет вокруг одиночных пульсаров, не являющихся частью двойных или тройных систем. Вместе с тем, в случае с пульсаром Лича следует учитывать, что эти выводы нужно адаптировать к пульсарам, которые не являются магнитарами, и провести дополнительные поиски околозвёздных дисков у подобных ему пульсаров. А кроме того, следует изучить процессы конденсации вещества в околозвёздных дисках пульсаров и возможность образования планеты из такого вещества.

Открытие Вольщана является достаточно редким; из тысяч обнаруженных экзопланет к настоящему времени лишь полтора десятка экзопланет открыты у пульсаров, поэтому впереди у астрономов большое поле деятельности по выявлению таких экзопланет с помощью мощных телескопов и по объяснению причин их образования. Уникальность открытия Вольщана заключается ещё и в том, что согласно последующим наблюдениям, пульсары встречаются довольно редко: в Млечном пути известно всего около 3320 пульсаров. По оценкам астроном, лишь около 0,5% пульсаров могут иметь на своей орбите каменистые планеты. А миллисекундных пульсаров, к которым относится PSR 1257+12, известно около 550. Поэтому обнаружить миллисекундный пульсар с планетной системой – первой открытой учеными экзопланетной системой - было чрезвычайно сложно. После открытия Вольщана – Фрейла последовали новые открытия экзопланет. Так, в 1993 году была обнаружена планета PSRB162026, вращающаяся вокруг двойной системы, состоящей из пульсара и белого карлика. Планета, расположенная в 1170 световых годах от Земли и примерно в два раза превышающая по размеру Юпитер, совершает один оборот вокруг своей оси более чем за 100 земных лет. Это также первая планета, обнаруженная в звёздном скоплении (Шаровом скоплении М4).  А уже в октябре 1995 года произошло долгожданное открытие первой экзопланеты, обнаруженной вокруг звезды главной последовательности. Дидье Кело и Мишель Майор объявили об открытии первой планеты, вращающейся вокруг звезды главной последовательности – 51 Пегаса. Планета, которая в два раза меньше Юпитера, практически касается поверхности своей звезды, что поставило астрономов в тупик. Более поздние открытия показали, что планеты с близкой орбитой, «поджаренные» родительской звездой, - распространённое явление. Открытие Дидье Кело и Мишель Майор экзопланеты возле звезды главной последовательности в 1995 году было удостоено Нобелевской премии по физике в 2019 году.  В то же время, Александр Вольщан и Дейл Фрейл до настоящего времени не были удостоены Нобелевской премии. В 2018 году Вольщан был номинирован на Нобелевскую премию по физике, и примерно в это же время польская GazetaPrawna сообщила о том, что с 1973 по 1981 год Вольщан был информатором (под кодовым именем «Ланге») Службы безопасности Польши. Вольщан подтвердил это, но подчеркнул, что передавал только незначительную информацию, которая обычно была общедоступной, и что он никому не причинил вреда. В результате вместо присуждения Нобелевской премии по физике Вольщан был уволен из Торуньского университета имени Николая Коперника. Данный факт был неприятным свидетельством политизации научной сферы, когда вместо заслуженного признания учёного, совершившего выдающееся открытие мирового масштаба, он был уволен с научной работы, хотя он не совершил при этом никаких юридических правонарушений. А ведь в 1998 году журнал Astronomy включил открытие Вольщана – Фрейла в число 25 величайших астрономических открытий всех времён. К настоящему времени открыто уже более 6000 экзопланет, и их поиск продолжается. Но именно открытие польского астронома Александра Вольщана на радиотелескопе Аресибо положило начало формированию этого научного пласта знаний. Дальнейшие перспективы изучения экзопланет, безусловно, включают в себя попытки поиска органических материалов на этих планетах и компонентов, способствующих появлению на них жизни. Важным открытием было обнаружение первой органической молекулы на экзопланете в 2008 году телескопом Хаббл. А в 2019 году с помощью этого же телескопа был обнаружен водяной пар в атмосфере «суперземли», находящейся в зоне обитаемости звезды. K2-18b, масса которой в восемь раз превышает массу Земли, теперь является экзопланетой, на которой, как известно, есть вода и температура, подходящая для поддержания жизни.