天文工作者如何區分望遠鏡拍下天體的類型？
這是個好問題，也是個複雜的問題。在不同的研究領域裡，針對不同的課題，都有著不同的處理辦法。作為搞理論的，簡單回答一下。
分類能夠依據的信息無外乎兩種：1）天體在照片上的亮度分布，2）天體在不同頻段的觀測中的異同。所有的方法都是建立在這兩類信息上。
利用第一種信息，例如用肉眼看。如果天體夠大，肉眼就可以看出來在照片上是星系還是恆星，如果是星系是否是漩渦型的等等。但是很多天體很小，近似一個小圓點。又或者天體很多，不能一個一個看，那就必須用別的辦法。
第二種例如，設法拍下該天體的光譜。不同的天體有不同的能量分布形式，和特徵的譜線。比如類星體一般有很強的氫的發射線。
但是拍光譜是非常耗費時間的，很多情況下大家沒法獲得光譜，只有星空的照片，這時候就要用到一些經驗方法比如：
宇宙線，因為能量極高，它造成的點，一般是邊界非常尖銳，完全飽和的一個小塊。
比如恆星，一般會是一張照片上比較亮的那些點，和同樣亮度的星系比，亮度會更凝聚一點。
再比如不同的星系，你可以擬合他們的亮度輪廓，根據擬合參數確定它使橢圓星系還是盤星系。
需要指出的是這些辨別標準除了光譜認證以外都不是100%清晰的，所以科學家必須通過很多測試來確定這些方法的準確率，根據自己對準確率的需要制定選擇標準。 例如引力透鏡研究中需要區分恆星和星系，在這種研究里，我們只是要保證選擇到的恆星和星系是準確的就可以進行研究，因此我們就會將那些分辨不出來的數據去除掉，不分析，只選擇那些特別有把握的。謝邀，回答這個問題，其實要說到天體物理的整體研究邏輯
首先，總的來說，一個天體的可觀測量主要只有下面三個：形狀，光譜和時變。
然後，是一個分類學的問題，天體物理學者們把有相似觀測量的天體進行歸類，並起一個名字，可以認為這時就「區分」好這個天體的類形了。（到這裡，這個問題也可以算回答完了：看上去像什麼，就是什麼）
再然後，天體物理學者們開始做「圖景」，來猜測什麼樣的物理實體和過程能產生這樣的觀測結果。而且他們永遠無法確定猜測的結果是對的，往往同時有著很多種「圖景」來解釋同一個觀測。（在好一點的情況下，大家會根據奧卡姆剃刀原理來挑選 「well accepted」的圖景，來當成是真的；還有很多情況下，比的是「圖景」提出者的資歷。。。。）
大家回答都很快嘛！我就說個APP吧！叫galaxy zoo，用於星系分類的。總的來說就是計算機識別星系類型太渣了，而靠天文學家來識別的話則太浪費人力資源（本來就是小眾學科，哪來那麼多人），所以開發了個APP，發布給一般民眾，再告訴你簡單規則，然後你就可以給星系分類了；正所謂人多力量大，一個人肉識別系統就那麼誕生了~~~
有個網站提供大量的星系鑒別任務，專門就是利用愛好者的散雜時間，幫助科研項目提供圖片鑒別信息數據：http://galaxyzoo.org。比如有個項目是希望大家幫忙檢查遙遠星系的分類，螺旋，球狀，棒狀等等。這些圖片都是從哈勃望遠鏡的圖片資料中提取出來的，Project owner希望把海量圖片分類統計。有興趣可以去玩玩，一張一張可能從來都沒有人見過的星系圖片展現在眼前，需要你去決定，有點上帝的感覺啊……
網站組織得很好，鑒別和複核均可以自動組織起來，判定結果數據還有可靠性指標。
天文望遠鏡觀測並不是平常望遠鏡的那種所見即所得，實際所得是觀測方向上的光譜數據的時間空間分布，而且光譜數據還受望遠鏡感光元件響應特性影響。不同類型天體有不同的光譜數據，按著不同的光譜數據時間空間分布特點就可確定為何種天體。（注意這句話，其實這句是套套邏輯。我們其實只是就著表象在分類、猜測、找規律，試圖描述和預言星星的世界和未來）
ps：天文科普讀物那種美麗的星圖大都是軟體基於數據合成的，不是加個望遠鏡用單反拍的。
量化用參數分！
（這不廢話么）
「世界上沒有兩片一模一樣的葉子。」這話對於天體也一樣。兩隻天體不可能參數一模一樣。
（難道就不用分了么，白馬非馬么，摔！）
但是他們在參數空間可能離得比較近。
（「高帥富」就是三個維度的一空間里，分出那麼一坨。）
分天體用什麼參數？望遠鏡能拍到的參數及其組合。
望遠鏡能拍到什麼參數？形態（亮度分布），「顏色」（其實是分光；光譜、多波段），光變（你們怎麼都忘了說這個？好桑心），偏振（不要忽略我，我也是光學家族的），位置變化（銀心黑洞是大質量黑洞，還是中等質量黑洞？看他鄰居的動向啊。）
其實給東西分類，有唯象的分，和本徵的分。
---
留坑，我先去滑下雪。
聚類分析（英語：Cluster analysis，亦稱為群集分析）是對於靜態數據分析的一門技術，在許多領域受到廣泛應用，包括機器學習，數據挖掘，模式識別，圖像分析以及生物信息。
推薦閱讀：