天文望远镜之所以能观测到极遥远的天体，核心在于其口径远大于人眼瞳孔。更大的口径能够汇集更多来自遥远星体的光线，从而让人看到那些亮度极低、距离极远的天体。虽然亮度随距离增加而减弱，但望远镜的光收集能力弥补了这一损失。
望远镜怎么做到看到几千光年外的天体？
天文望远镜通常配备两个镜筒，其中较大的主镜负责观测目标，较小的寻星镜则用于寻找和瞄准目标。目镜作为独立部件，其焦距（F值）与主镜焦距的比值决定了当前的放大倍率，但需注意，6厘米口径望远镜的极限倍率约120倍，8厘米口径约160倍。
虽然望远镜能汇集更多光线从而看到更暗的天体，但这并不意味着能看见所有范围内的天体。例如，即便用望远镜看到了数千万光年外的M87星系，也不代表一定能看见距离更近的矮星系或普通恒星。观测效果还受天体本身性质和环境因素影响。
望远镜的分辨率确实与口径大小有关，口径越大，分辨率越高。根据公式，分辨率等于波长除以口径，因此对于同一台望远镜，紫光的分辨率低于红光。然而，望远镜能观测到的最暗天体的能力与分辨率毫无关系，主要取决于其聚光能力而非分辨细节的能力。