視向速度

當一輛救護車呼嘯而過，它的警笛在駛近時聽起來更尖、在遠去時更沉。光也是如此：朝你而來的光源，波被壓得略短（向藍端偏移）；遠你而去的光源，波被拉得略長（向紅端偏移）。視向速度，就是一個天體的運動中、正好沿視線方向——朝向我們或遠離我們——的那一部分，而譜線讓我們能以驚人的精度去測量它。

譜線之所以是關鍵，原因在此。我們從實驗室裡知道一種元素各條線的確切靜止波長；比如鈉 D 線，就位於 589.0 奈米。如果我們在一顆恆星上觀測到同一條線略有移動——比方說移到了 589.2 奈米——那麼移動的大小就告訴我們這顆恆星沿視線方向的速度，靠的是簡單的都卜勒關係：波長的相對變化等於速度除以光速。一整片的線全都按同一比例移動，便確證了這次測量，把速度釘在每秒幾米的精度之內。

視向速度是整個天文學中最高產的測量之一。它揭示出雙星中恆星如何彼此環繞，恆星如何在星團與星系內成群運動，而最著名的是，星系如何在膨脹的宇宙中彼此奔離——哈伯定律正是建立在視向速度之上的。它甚至能找到行星：一顆恆星在一個看不見的世界牽引下極其輕微地晃動，而那一丁點兒來回的視向速度，僅僅每秒幾米，就洩露了那顆行星的存在。