那么恒星的退行速度如何确定呢？顾名思义要借助于多普勒红移效应（虽然哈勃定律本质上并不是多普勒效应，而是由于宇宙的膨胀将光作为电磁波的波长给拉长了），通过测量恒星的光谱向红端的移动量反推出退行速度。红移测距法可以测量几十亿乃至上百亿光年的距离，正是在此基础上发现了宇宙事实上在加速膨胀。

        如果说天文测距是用望远镜来测量宇宙大小、恒星远近的话，光谱分析就是用显微镜来分析恒星和宇宙的内部精细结构。根据宇宙学原理，宇宙间各个地方的元素及其光谱应该都是一样的（光谱分析的本质就是利用不同的元素会发出与之对应的特定的光），因此只需将恒星的光谱与地球上已知元素的光谱进行比对即可分析出恒星的元素构成。

        上述方法原则上虽然有效，但实际应用中需要进行不同程度的修正，毕竟地球上所接收到的星光是经历了漫长的星际间的跋涉，红移效应是不可避免的。导致红移的结果主要有如下两方面。

        1. 第一个导致光谱红移的因素为广义相对论，即在大质量天体附近会产生明显的时空弯曲，使得经过天体附近光在空间和时间维度都会产生一定程度的弯曲。空间上的具体表现即为光线沿弯曲路径传播，最早为爱丁顿1919年的星光实验所验证。时间上的具体表现即为引力红移效应，典型的例子即为太阳光谱相对于地球光谱的平移误差，这提醒人们对于恒星的光谱也必须进行相应的修正。

        2. 第二个导致光谱红移的因素即为宇宙的膨胀，其量化表现为哈勃定律。这里不得不感叹哈勃与哈勃定律的伟大，就像中心枢纽一样串联起了整个宇宙学。