Um radiotelescópio deteta ondas de rádio emitidas por objetos celestes. Parece um grande prato, mas funciona de forma diferente de um telescópio ótico. Em vez de lentes de vidro ou espelhos, utiliza uma superfície metálica para recolher ondas de rádio e focá-las num recetor. O receptor amplifica o sinal e envia-o para um computador para processamento.

Os radiotelescópios podem observar de dia ou de noite e não são afetados por nuvens. Conseguem detetar objetos invisíveis à luz visível, incluindo nuvens de gás frio, pulsares e a radiação cósmica de fundo em micro-ondas. Conseguem também penetrar a poeira que bloqueia os telescópios óticos, revelando os centros das galáxias e os locais de nascimento das estrelas.

O maior radiotelescópio de prato único é o FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope), na China. O conjunto mais poderoso é o Very Large Array, no Novo México, que combina 27 radiotelescópios para alcançar a resolução de um instrumento muito maior. O Event Horizon Telescope ligou radiotelescópios de todo o mundo para obter imagens de um buraco negro.

A radioastronomia começou por acaso. Em 1932, Karl Jansky estava a estudar a estática nas comunicações rádio transatlânticas quando detetou um sinal proveniente da Via Láctea. Tinha descoberto a emissão rádio da galáxia, e assim nasceu um novo ramo da astronomia.