和眼睛一樣，望遠鏡是探測電磁波的，但只能探測到特定波長範圍內的電磁波。大多數的望遠鏡是光學望遠鏡，意味着這些望遠鏡看到的景象是可見光，和我們肉眼的景象是相同的，只是比我們肉眼看得更遠。

這個圖顯示以多個波段顯示整個天空, 在不同波長下觀察到的銀河系。從頂部最長的無線電波到底部最短的伽馬射線。銀河中心朝向每個中心。

因此, 使用的望遠鏡不一樣, 測量的波長不同, 看到的圖也不同, 反映了觀察目標的成分和傳播不一樣。 當我們通過不同波段的視角去觀測宇宙時，它們所觀測到的現象也會很不同，這有助於我們獲取的宇宙信息越全面。因此為了探索宇宙，天文學家研製了各種各樣的望遠鏡來觀測宇宙。所有的望遠鏡，其實都是對電磁波譜各波段的觀測。從合成圖像中，我們就能夠獲取M51螺旋星系的結構、溫度和化學成分。

其中，美國剛剛發射的詹姆斯韋伯射紅外遠鏡和中國已經建成的500米單口徑射電望遠鏡, 也稱天眼, 是最新的發展。韋伯和中國天眼將為人類帶來新的天文地理知識。 從理論上說，韋伯和中國天眼都能接收到137億光年以外的電磁信號，這個距離接近於迄今為止估計的宇宙邊緣。