當光源與觀察者間以接近光速的速率遠離時，會發生都卜勒效應，造成觀察者觀察到的頻率降低，稱為紅移。天文學家會觀察遠方星系的原子光譜，若原子光譜有紅移的現象，表示該星系正在遠離地球，且可以利用紅移的程度計算出星系遠離的速率。科學家發現多數星體的光譜都有紅移的現象，顯示宇宙正在膨脹。
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