Астрофизика является наблюдательной наукой, поскольку исследователь в подавляющем большинстве случаев не имеет возможности воздействовать на изучаемый объект. Выводы о природе исследуемых объектов ученые-астрофизики делают на основе анализа косвенной информации, которая заключена в поступающих из Космоса различных излучениях: электромагнитном (от гамма-квантов до радиоволн), нейтринном, корпускулярном (космические лучи), гравитационно-волновом (регистрация которого намечается в ближайшей перспективе).

Свыше 90% массы Вселенной находится в скрытой, ненаблюдаемой форме. Обнаружить носителей этой скрытой массы можно по гравитационному микролинзированию, когда в результате искривления лучей света далекой звезды в гравитационном поле темного тела блеск звезды сильно возрастает. Число таких событий микролинзирования, которые удалось наблюдать, превышает 50.

На рубеже III тысячелетия стало очевидно, что о подавляющей части вещества во Вселенной ничего не известно, поскольку оно никак не проявляет себя, кроме гравитационного взаимодействия. Все возрастающее число наблюдательных данных свидетельствует о том, что какая-то загадочная темная материя, от которой не регистрируется никаких излучений, заполняет Вселенную и определяет движение тел.

6 марта 2009 года в космос был выведен спутник с телескопом "Кеплер" на борту. Задачи, поставленные перед миссией, уникальны: телескоп будет искать в космосе планеты, похожие на Землю. Это проект Американского аэрокосмического агентства (НАСА) стоимостью в 600 млн. долларов, и рассчитан на три-четыре года.

И, наконец, недавно были найдены совсем короткоживущие, не более нескольких десятков лет, структуры, похожие на следы просачивающейся из-под корки вечной мерзлоты жидкой воды. Характерно, что все такие "родники" обнаружены на северных склонах глубоких каньонов, где атмосферное давление хоть ненадолго, но позволяет сохранить воду от моментального холодного вскипания.

Представлено описание основных баз данных по экзопланетам. Рассмотрено четыре он-лайн каталога экзопланет, для которых проведен анализ полноты баз. Описаны основные проблемы и тонкости, возникающие при работе с этими базами данных. В качестве иллюстрации по данным каждой из баз построены и обсуждены два распределения. Одним является распределение числа планет в зависимости от эксцентриситета.

Приведено подробное описание метода максимального правдоподобия в применении к исследованию кинематики галактических подсистем. Рассматривается трехмерное, двумерное и одномерное поле скоростей. Учитываются как ошибки наблюдательных данных, так и эллипсоидальное распределение остаточных скоростей. Для поля пространственных скоростей метод позволяет уточнить используемую шкалу расстояний.