深空是最引人注目，最令人震撼的领域，在那里，宇宙以多种方式呈现自己的美。在进入本次旅程之前，我们需要对“深空”这个词汇进行解释：深空通常被天文爱好者用来描绘太阳系外的宇宙。一开始利用天文望远镜观测深空天体并不容易，许多人开始第一次观测时，什么东西也看不见。想要把自己融入广袤的宇宙中，就必须进行长期的训练，一方面要记忆星图，直到自己能够牢牢记住几百个明亮天体的相对位置；另一方面，则要在观测中把握让身体把握好稳定和放松的平衡点，使自己的眼睛和思维逐渐能够提取那些最初无法被感知的细节。在这一过程中，许多天文爱好者由于缺失耐心或低估了自身的能力，导致了他们放弃了这一视野，而那些坚持下来的人，总能欣赏到最瑰丽最炫目的景象，并留存下一份珍贵的个人观星记录，它将成为你和宇宙之间亲密关系的证明。
深空天体有哪些值得关注的事物？一般而言，双星、变星、星团、星云、球状星团、河外星系这六类天体系统是最值得我们留意的。
双星
我们提及的“双星”是“双星系统”的简称，也就是两颗因引力被束缚在一起并互相绕转的恒星。强调这一概念是为了与“光学双星”进行区分，后者则是由恒星排列上的巧合而在视野中形成的双星。在宇宙中，至少有一半甚至多达80％的恒星处于双星或聚星系统中。它们的轨道经常会靠近到小于1天文单位，这使得我们在观测时经常将它们当作一个亮点。只有那些两个子星至少相隔十几个天文单位的双星或聚星系统才能在天文望远镜中被分清，全天散布着数千个这样的系统，它们中的一些可以轻易地用双筒望远镜或小型望远镜观察到。
双星系统的视距离只有几分之一度，相比之下，月亮的直径约为0.5°，因此，使用天文望远镜或双筒望远镜进行观察，大多数双星和聚星系统里子星的间距大约和月球上小型环形山的直径相当。一架口径为60毫米的天文望远镜能够分辨出间距只有2″的亮度相等的两颗恒星，在最佳条件下，一架76毫米口径的望远镜可以分辨出间距为1.5″的两颗恒星。在152毫米口径的望远镜中可以看到约1000个双星系统，这种望远镜可以分辨出间距为0.8″的亮度相等的两颗恒星。当然，以上都是在极佳的光学系统和理想的大气条件下得到的理论数字，在实际的观测中我们能够看到的往往会有所折扣。
一些双星具有完全相同的亮度，而另一些在亮度上则有很大差别，一般来说，双星系统中单个恒星的亮度通常可以精确到0.1星等，在经过了几个晚上的练习后，观星者可以用视觉区分出亮度相差几分之几个星等的恒星。观赏性最好的双星或聚星系统是那些子星拥有着不同颜色的，由于这些子星表面的温度不同，他们也可能呈现出蓝色、橙色或白色。
变星
在恒星演化的某个阶段中，他们的热核“发生器”从一种类型转变为另一种类型，此时它们的亮度就会发生大幅度变化，这些恒星被称为变星。我们可以用肉眼看到几十颗变星，使用双筒望远镜则可以发现将近一百颗变星，当我们使用天文望远镜进行观测时，我们可以发现数千颗变星。研究变星可以解释大量关于恒星演化和死亡的问题，除了科学价值之外，观测变星还是提高分辨暗弱天体和亮度差异所需的肉眼灵敏度的最佳方式之一，同时寻找变星的过程也能极大提高观测者对星空的认识。我们可以观测到的变星主要有四种类型：
造父变星是以造父一命名的，它是极为规律的脉动变星。它的变化周期和亮度波动范围十分精确，因此被当作标准烛光来确定河外星系的距离。
食变星是一个双星系统，虽然其中没有一颗星是变星，但它们的轨道会交替，使得一颗恒星跑到另一颗的前方，由此导致食并且使亮度下降。英仙座中的大陵五是这一类中最有名的。
长周期变星是类似于参宿四和心宿二的红巨星，但是它们会处于不同的演变阶段，其中一些在一年内亮度变化超过10个星等，对这些恒星来说，在一个星期内亮度变化1到2个星等也不是什么稀罕事。由于亮度大幅变化且循环周期并不完全相同，它们成了业余观星者的最爱，并给夜间观测带来了许多悬念。
不规则变星是最后一种易于观测的变星。其中包含了多种特殊的恒星，其中一些通常较为明亮，但偶尔会变暗，另一些平时比较暗弱，但偶尔会变亮，还有一些的亮度会在数月或数年内发生小幅度变化，变化范围大概在十分之几个星等内，参宿四就属于这一类。
这些变星中，最剧烈的变星是新星，它们的外层物质会在不可预知的情况下爆炸，使其亮度飙升12-15个星等。它们通常都是暗弱且貌不惊人的恒星，而且这一变亮的过程会在几小时或几天之内发生，以至于看上去就像出现了一颗新的恒星。新星较为罕见，因此发现新星是一个重大的天文事件。最罕见的变星是超新星，他们是突然爆炸死亡的大质量恒星。当一颗恒星的热核聚变反应缺少燃料并停止时，就会出现超新星。该行星会坍缩，但由坍缩产生的热量会使其形成一个比太阳亮数十亿倍的火球。在几个小时里，一颗外表普通的恒星就会变得和一个星系一样明亮。在接下来的一两年里，这颗超新星会慢慢变暗。
星团
在银河系我们所处的这一侧散落着数百个由引力维系起来的恒星集合，这些集合中的恒星数量从几十个到几千个不等。我们将其称为“疏散星团”，或简称为“星团”。我们使用双筒望远镜可以很容易地看到至少二十个星团，其中的一些尤为精致，例如昴星团和北斗星团。
昴星团距离我们不到四百光年，一直以来它都备受人类关注，我国对它的记录最早可以追溯到公元前2357年。一般人可以用肉眼看到昴星团最亮的六颗恒星，由于排列方式它会被人们误认为小北斗。视力水平较高的人可以看到其中的七颗恒星，而使用双筒望远镜可以看到其中的数十颗恒星，使用天文望远镜则可以看到上百颗。事实上。昴星团中有将近400颗恒星，大约都形成于6000万年前。昴星团中最亮的恒星昴宿六比太阳亮100倍，而其中的大多数年轻恒星都与昴宿六一样发出明亮的蓝白色的光。昴星团的直径为50光年左右，在其中心附近，恒星的间距为2光年，密度大约是太阳周边恒星的50倍。
除了北斗一和北斗七外，北斗七星剩下的五颗恒星都属于一个星团，科学家推测它们于2亿年前形成。它的学名叫做“大熊星团”，由三十多颗恒星构成，它之所以看起来不像是一个星团是由于我们也处于其中，但太阳并不是它的成员。大熊星团正在慢慢地赶上太阳，几百万年后，它将成为天津四方向上一块不起眼的斑点。在未来北斗七星将逐渐瓦解，其中大熊星团内的五颗星会成群地向斗柄方向移动，而北斗一和北斗七则会朝相反的方向移动，这会使斗柄向底部弯曲而斗杓张开，不过这一过程将花费数千年的时间，在短期之内我们不用担心看不到北斗星的问题。
星云
漂浮在银河系悬臂间的是数千块巨大的云状气体和尘埃，它们被称为星云。大多数星云呈黑色，是看不见的，有时还在视野中产生黑色的裂缝和斑点，造成银河分段的样子。当这些星云被特定地区的少量恒星照亮时，便会产生非常壮观的景象。有经验的深空观测者一般使用侧视法观察星云，这种方法指在不直接注视目标天体的情况下观测。在感兴趣的天体位于目镜视场中央时看向视场边缘，直接注视目标时看不到的细节往往就会突然冒出来。除了使用侧视法之外，观测者应该坚持始终先用低倍率观测星云，然后再换成高倍率。在多数情况下，最低的倍率能呈现最佳的图像，因为此时星云虽然看上去很小，但比在高倍率下看上去更亮。
星云是银河系中的“产房”，是恒星诞生的地方。星云内部的气体和尘埃会聚集在一点，然后散开，再在其他地方集结。有时，星云的平衡状态会被超新星爆炸或星云合并等突发事件打破，使星云的一些区域坍缩成密度更大的团块，一旦这些区域开始迅速坍缩，就会触发引力的链式反应，原子和分子相互碰撞，这些碰撞产生的能量会使尘埃发热，但不透明的星云会束缚这些能量，使其变得更热。与此同时，物质向该区域的引力核心处堆积，温度开始蹿升，核心物质进而会吸引更多物质，这一过程将不断扩大。在几万年中，这里的温度将从接近绝对零度上升至高达1500万℃，引发核聚变反应，一颗恒星就此诞生。
猎户星云距离我们1400光年之外，是距离我们最近的亮星云，也是北纬20°以北地区肉眼清晰可见的唯一星云。猎户座可以被肉眼看到，是因为猎户星云的核心有一团恒星，其中一些形成于五万年前，这些精力旺盛的年轻恒星，质量和光度都远超太阳，它们照亮了一个20光年宽的碗状区域。猎户星云看上去像是一颗模糊不清的恒星，又像是一团亮度为4等的宇宙棉花，其温和的光芒与猎户腰带上的3颗2等星产生了迷人的反差。但人眼在低光照下的色彩灵敏度实际上为0，我们用肉眼无法看到猎户星云的颜色。
双筒望远镜可以揭示出猎户星云附近的一颗5等星猎户座θ1，它是照亮猎户星云的主要光源。猎户座θ1是一个致密的疏散星团，由四颗亮度为5-7等的恒星组成，因特殊的排列方式被称为猎户座四边形。使用小型天文望远镜可以看到猎户座精细的裂隙，在使用大型天文望远镜时，便可以看到猎户座云状的外表，此时它的壮观便全部地展现出来。
球状星团
球状星团比银河系中的疏散星团与星云离我们更加遥远。在银河系周围至少有150个球状星团，其中有三分之一可以用业余望远镜看到。亮度为4等的半人马ω是其中最亮的，用肉眼很容易看到，但不幸的是，由于它地处南半球的空中，北半球的中高纬度的观测者无法看到。在中北纬地区可见的最亮的球状星团是武仙座中的M13和人马座中的M22，它们可以很轻易地用双筒望远镜观测到。这些巨大的球状星团的直径为50-200光年，可拥有多达200万颗恒星。在口径小于102毫米的业余望远镜中，它们是中心明亮，边缘渐暗的光球，而用更大的望远镜我们就可以分辨出其中的一些恒星。在大型望远镜中，这些星团看上去最令人震惊。
河外星系
河外星系是数十亿颗恒星组成的“岛屿”，漂浮在宇宙虚空中，我们与它们的距离甚至超越了望远镜所能看到的极限。这些星系可以根据形态分为漩涡星系和椭圆星系。漩涡星系和银河系相似，其中一些具有缠绕紧密的悬臂，几乎呈均匀的盘状，另一些则呈松散而不规则的形状。它的成像特征较为明显，一般来说，其形状为一个明亮的核被一团较为暗弱的光晕包围，就像一颗恒星嵌在一小片光雾中。从侧面看，它就像一个精致且能发光的薄片。椭圆星系呈普通的球形，规模的变化范围更大，有只有几百万颗恒星的矮椭圆星系，也有坐拥100万亿颗恒星的超巨椭圆星系。它们是业余望远镜所能观测到的最大的天体。
距离我们最近的漩涡星系是仙女星系，它是位于仙女ν附近的一个四等模糊天体，距离我们240万光年，是肉眼可见的最遥远的天体。双筒望远镜可以揭示出其椭圆形的轮廓：长轴为3°-4°，短轴不到1°。它在面朝我们的方向只倾斜了18°，因此我们能看出其明显的椭圆形轮廓。如果我们想要获得更好的视觉效果，就需要拥有更大的视场。选择超大型双筒望远镜和装有51毫米（2英寸）缩焦器和30-40毫米焦距、51毫米（2英寸）口径目镜的天文望远镜可能明显改善观测体验。
对于更遥远的星系，我们只能观测到它们暗淡而柔和的轮廓，它们激发思维的效果远胜于其视觉效果。例如位于从北斗七到长陈一五分之一地方的涡状星系M51，虽然它和银河系一样大，但它处于3500万光年之外，在小型望远镜中只是一个暗弱的斑点，用口径超过102毫米（4英寸）的器材才有可能看出它其实是两个斑点。使用127毫米（5英寸）的天文望远镜可以勉强分辨出M51的两条悬臂，只有长时间曝光照片才能真正表现它的宏大，并能够揭示其中一个光斑其实是摇晃在M51一条悬臂顶端的一个伴星系NGC5195。这个伴星系在几亿年前与M51发生了一次密近会合，后者被严重地扭曲了。
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