从远古时代起，我们的祖先就已开始凝视夜空，关注宇宙。虽然创世之初遗留下来的蛛丝马迹已经模糊不清、难以捉摸，但是人类凭借着不懈的努力和创造性的智慧，正在逐渐揭开宇宙的奥秘。短短几千年来，随着科技文明的不断进步，一个个的新发现接踵而来。
恒星系
恒星系或称星系，是宇宙中庞大的星星的“岛屿”，它也是宇宙中最大、最美丽的天体系统之一。到目前为止，人们已在宇宙观测到了约一千亿个星系。它们中有的离我们较近，可以清楚地观测到它们的结构；有的非常遥远，目前所知最远的最系离我们有近两百亿光年。
恒星世界
恒星也有自己的生命史，它们从诞生、成长到衰老，最终走向死亡。它们大小不同，色彩各异，演化的历程也不尽相同。恒星与生命的联系不仅表现在它提供了光和热。实际上构成行星和生命物质的重原子就是在某些恒星生命结束时发生的爆发过程中创造出来的。
星云
以前人们总是把星系和星云弄混。因为那时候没有威力足够大的望远镜将它们区分开来。人们还以为那些长得像旋涡的云雾状深空天体和猎户座里的大星云是同一类东西。尽管今天有时我们还管某些星系叫星云，但在本质上已不会把这两类有明显区别的天体弄错了。
中子星和黑洞
中子星和黑洞是宇宙中密度和引力最强大的两类颇具神秘感的天体。光是中子星就已经够不可思议了，偏偏还要添上黑洞。它是宇宙中的死亡陷井和无底深渊，没有物质能摆脱它的强大引力，包括光线。在它附近，今天的所有物理定律都显得不适用了。
我们知道，当恒星走完其漫长的一生后，小质量和中等质量的恒星将成为一颗白矮星，大质量和超大质量的恒星则会导致一次超新星爆发。超新星爆发后恒星如何演变将取决于剩下星核的质量。印度天体物理学家昌德拉塞卡于上世纪三十年代末发现，当留下的星核质量达到太阳的一点四倍时，其引力将大到足以把星核内的原子压缩到使电子和质子结合成中子的程度。此时这颗星核就成了一颗中子星，其密度相当于把一个半太阳的质量塞进直径约二十四公里的一个核内。
在星系中漂浮的单个恒星级黑洞，它引起的引力透镜现象使位于其后方的恒星产生了两个像。(HST)