Semakin maju ilmu kita untuk mengeksplor alam semesta, ilmuwan meneliti objek antariksa yang jauh menggunakan berbagai teknik dan instrumen yang memungkinkan mereka mengumpulkan data tanpa harus berpergian jauh. Teknik yang dilakukan umumnya adalah pengamatan dengan teleskop optik. Mereka mengamati cahaya nampak yang dipancarkan oleh bintang, galaksi, dan objek lainnya. Contohnya adalah penggunaan Hubble Space Telescope.
Ada juga pengamatan teleskop inframerah mengamati radiasi panas dari objek yang tertutup debu kosmik contohnya adalah James Web Space Telescope. Lalu, ada pengamatan menggunakan teleskop sinar X dan gamma yang mempelajari fenomena energik seperti ledakan supernova, blazar, dan juga lubang hitam yang digunakan adalah Chandra X-Ray Observatory dan juga Vermi Gamma Ray Telescope.
Selain itu terdapat juga teleskop radio yang digunakan untuk mendeteksi gelombang radio dari sumber seperti pulsar dan blazar contohnya adalah Very Large Array. Dengan kombinasi teknik ini, ilmuwan bisa mengungkap misteri alam semesta termasuk pembentukan galaksi, sifat lubang hitam, dan potensi kehidupan di luar bumi.