视向速度

当一辆救护车呼啸而过，它的警笛在驶近时听起来更尖、在远去时更沉。光也是如此：朝你而来的光源，波被压得略短（向蓝端偏移）；远你而去的光源，波被拉得略长（向红端偏移）。视向速度，就是一个天体的运动中、正好沿视线方向——朝向我们或远离我们——的那一部分，而谱线让我们能以惊人的精度去测量它。

谱线之所以是关键，原因在此。我们从实验室里知道一种元素各条线的确切静止波长；比如钠 D 线，就位于 589.0 纳米。如果我们在一颗恒星上观测到同一条线略有移动——比方说移到了 589.2 纳米——那么移动的大小就告诉我们这颗恒星沿视线方向的速度，靠的是简单的多普勒关系：波长的相对变化等于速度除以光速。一整片的线全都按同一比例移动，便确证了这次测量，把速度钉在每秒几米的精度之内。

视向速度是整个天文学中最高产的测量之一。它揭示出双星中恒星如何彼此环绕，恒星如何在星团与星系内成群运动，而最著名的是，星系如何在膨胀的宇宙中彼此奔离——哈勃定律正是建立在视向速度之上的。它甚至能找到行星：一颗恒星在一个看不见的世界牵引下极其轻微地晃动，而那一丁点儿来回的视向速度，仅仅每秒几米，就泄露了那颗行星的存在。