和眼睛一样，望远镜是探测电磁波的，但只能探测到特定波长范围内的电磁波。大多数的望远镜是光学望远镜，意味着这些望远镜看到的景象是可见光，和我们肉眼的景象是相同的，只是比我们肉眼看得更远。

这个图显示以多个波段显示整个天空, 在不同波长下观察到的银河系。从顶部最长的无线电波到底部最短的伽马射线。银河中心朝向每个中心。

因此, 使用的望远镜不一样, 测量的波长不同, 看到的图也不同, 反映了观察目标的成分和传播不一样。 当我们通过不同波段的视角去观测宇宙时，它们所观测到的现象也会很不同，这有助于我们获取的宇宙信息越全面。因此为了探索宇宙，天文学家研制了各种各样的望远镜来观测宇宙。所有的望远镜，其实都是对电磁波谱各波段的观测。从合成图像中，我们就能够获取M51螺旋星系的结构、温度和化学成分。

其中，美国刚刚发射的詹姆斯韦伯射红外远镜和中国已经建成的500米单口径射电望远镜, 也称天眼, 是最新的发展。韦伯和中国天眼将为人类带来新的天文地理知识。 从理论上说，韦伯和中国天眼都能接收到137亿光年以外的电磁信号，这个距离接近于迄今为止估计的宇宙边缘。