Да, галактики очень слабый для фотографирования объект. Но свет от них поступает и поступает не в градациях серого (не черно-белый). Так что далее только вопрос длительности выдержки, механизма часового ведения телескопа, т.к. Земля вращается, и хороших фотоматериалов. Цветные снимки получали задолго до фотошопов ещё на фотопластинки.
Нам небо кажется почти черно-белым лишь потому, что у нас за зрение в темноте, в сумерках отвечают "черно-белые" рецепторы, которые, за то, обладают большей чувствительностью, чем дневные цветные.
В астрономии стандартной работой является регистрация сигнала в разных фильтрах. Как вы понимаете, при этом мы и получаем соответствующие фильтрам цвета (или за видимой частью спектра).
В астрономии стандартным методом исследования также является спектральный анализ. Почитайте об этом: http://astronom-us.ru/astropraktika/spektralnyy-analiz.html Это тоже данные о цветах.
То, что для СМИ, для народа делают картинки в фотошопе не означает, что только так и возможно делать.
Вот примеры цветных снимков туманностей и галактик именно на пленку:
http://www.sama.ru/~aphoto/gallery1.htm
А вот тут можно почитать автора этих фотографий Павла Бахтинова о технологиях: http://astrophoto.chat.ru/
Это пленка, а цифровая обработка (не раскрашивание в фотошопе, а сложение кадров за очень долгое время) позволяет получить качественные настоящие цветные фотографии.