科学家是如何观测遥远的星系,那些星系遥远的相当于一个点了,即使你能收到这个星系大量的光波等数据,

星系的尺径很大，比如我们所在的银河系直径可达10万光年，即便小型望远镜看到的也不会是一个光点（下图为飞马座五重星系）。比较近的星系可以用大型望远镜分辨出其中的单颗行星（如上世纪处，哈勃用当时最大的望远镜分辨出仙女座星系边缘的单颗恒星，几百年的星云星系之争才正式尘埃落定；另外，近距离的星系的距离可以通过造父变星的周光关系准确测定）。

光谱学在天文学中起到了至关重要的作用，各原子尤其特定波长的吸收/发射谱线。比如Hα线在656.3nm处。如果它在运动，就会产生多普勒效应（类似于火车靠近时笛声高，远离后笛声低），由此就可测出天体和我们的相对速度。

所以楼主在提问中的比喻并不恰当，比较合适的比喻是“在远方的船上安装了一个对讲机”。虽然凭此不能够了解船上的一举一动，但也足够获得相当多的信息了对远方的行船进行分析了。

可以稍稍形而上学一下，每每看到这种问题，都会感觉到科学理论的神奇，有着出乎意料的延展性。比如砸在牛顿头上的苹果，和推动天体运行的本质是一致的；火车汽笛声音的高低，其原理可以帮助我们了解远方天体运动的信息。这些神奇的本质，宇宙的原理是简单的、均一的，但这些简单的原理，经过不同方式的演绎，可以翻出无穷的大千世界，今天的我们能了解到冰山一角，但也才了解到冰山一角。