天體類型多普勒紅移引力紅移宇宙學紅移
行星X X
x星
星雲x
中子星X X
白矮星X X
近距離星系X X
遙遠的X星系
黑洞X X
通常情況下，引力紅移相對較小，只有在中子星或黑洞周圍這種效應才會更大。對於遙遠的星系來說，宇宙學紅移很容易區分，但當星系隨著空間的膨脹離我們很遠時，它們也會因為自身的運動而與多普勒紅移混合在壹起。
壹般來說，為了區分引力紅移和其他紅移，妳可以將這個天體的大小與相同質量的黑洞大小進行比較。星雲和星系等天體的半徑是相同質量黑洞的1000億倍，因此它們的紅移約為靜態頻率的1000億倍。對於普通恒星來說，它們的半徑大約是同質量黑洞的10萬倍，接近目前光譜觀測分辨率的極限。中子星和白矮星的半徑約為同質量黑洞的10和3000倍，其引力紅移可達其余波長的1/10和1/1000。
宇宙學紅移在100萬秒差距的尺度上非常明顯。然而，對於壹個相對較近的星系來說，由星系團中星系本身的運動引起的多普勒紅移在數量級上與宇宙學紅移相似，因此您必須仔細區分兩者。通常情況下，星系團中壹個星系的速度為3000千米/秒，這與壹個星系以500萬秒差距後退的速度差不多。
【編輯本段】詳細解釋:
由於三種效應，來自天體的光或其他電磁輻射可能會被拉長，使波長變長。因為紅光的波長比藍光的波長長，這種拉伸對光學波段光譜特性的影響是將它們移動到光譜的紅色端，因此這三個過程都被稱為“紅移”。
第壹種紅移是由布拉格大學數學教授克裏斯蒂安·約翰（Christian Johann）在1842中解釋的。它是由運動引起的。當壹個物體（如恒星）遠離觀察者時，其光譜將顯示出相對於靜止恒星的紅移，因為運動的恒星會拉伸其背後發出的光。同樣，恒星向觀察者移動時發出的光會被恒星的運動壓縮，這意味著這些光的波長較短，因此被稱為藍移光。
運動物體發出的聲波的波長（音調）也有完全類似的變化。向妳移動的物體發出的聲波被壓縮了，所以音調更高；離開妳的物體的聲波被拉長了，所以音調很低。任何遇到過救護車或其他警車鳴笛經過的人都會熟悉以上兩種情況。聲波和電磁輻射的上述現象稱為多普勒效應。
對多普勒效應引起的紅移和藍移的測量使天文學家能夠計算恒星在空間中的移動速度，並且還可以測量例如星系的旋轉模式。天體紅移的度量用紅移引起的相對變化來表示，稱為z .如果z=0.1，則表示波長增加了10%，以此類推。只要涉及的速度遠低於光速，z也將等於移動天體的速度除以光速。因此，紅移為0.1意味著恒星以1/10的速度遠離我們。
1914年，在洛弗爾天文臺工作的維斯托·施賴弗發現，在被稱為螺旋星雲（現在被稱為星系）的15個天體中，有11個天體都出現了紅移。1922年，威爾遜山天文臺的埃德溫·哈勃和米爾頓·漢默森進行了更多類似的觀測。哈勃首先確定該星雲是另壹個像銀河系壹樣的星系。然後，他們發現大量星系的光發生了紅移。到了1929年，哈勃主要通過比較星系的紅移和視亮度，建立了星系紅移與它們到我們的距離之間的關系（現在稱為哈勃定律）。這條定律並不僅僅適用於太空中離銀河系最近的幾個星系。例如，仙女座星系的光譜顯示出藍移。
起初，遙遠星系的紅移被解釋為星系在太空中運動的多普勒效應。看起來它們都是被以銀河系為中心的爆炸沖散的。但人們很快意識到，在哈勃定律被發現前十多年發表的廣義相對論方程中已經隱含了這種膨脹。當阿爾伯特·愛因斯坦本人在1917中首次應用這些方程來推導宇宙的描述（宇宙模型）時，他發現這些方程要求宇宙必須處於運動狀態——要麽膨脹要麽收縮。這個方程排除了穩定模型的可能性。因為當時沒有人知道宇宙正在膨脹，愛因斯坦在方程中引入了壹個虛假因子以保持模型靜止不動；他後來說這是他壹生中“最大的錯誤”。
去除這個錯誤因素後，愛因斯坦方程可以準確描述哈勃觀察到的現象。該方程表明，宇宙應該膨脹，不是因為星系在空間中運動，而是因為星系之間的真空空間（嚴格地說，時間和空間）正在膨脹。這種宇宙學紅移的發生是因為遙遠星系的光在傳播過程中被膨脹的空間拉走了，拉走的程度與空間膨脹的程度相同。
由於紅移與距離成正比，它為宇宙學家提供了壹種測量宇宙的方法。測量桿必須通過測量附近的星系來校準。盡管這種校準仍然存在壹些不確定性（見宇宙距離尺度），但它仍然是宇宙學中最重要的發現。沒有測量距離的方法，宇宙學家就無法真正開始了解宇宙的本質，哈勃定律的準確性表明廣義相對論是對宇宙運行方式的出色描述。
由於歷史原因，星系的紅移仍然用速度表示，盡管天文學家知道紅移不是由空間運動引起的。壹個星系的距離等於它的紅移‘速度’除以壹個常數，這個常數被稱為哈勃常數，它的值約為每秒60公裏每百萬秒差距，這意味著銀河系和我們之間的距離每百萬秒差距將導致每秒60公裏的紅移速度。對於我們最近的鄰居來說，宇宙學紅移非常小，仙女座星系等星系顯示的藍移確實是其空間運動導致的多普勒效應藍移。遙遠星系團中的星系（像壹群蜜蜂）在某個中間值附近顯示出紅移擴散率；這個中間值就是星系團的宇宙學紅移，與中間值的偏差就是星系團內部星系運動導致的多普勒效應。
哈勃定律是紅移/距離的唯壹定律（穩定宇宙除外）。無論觀察宇宙中的哪個星系，這個定律‘看起來都壹樣’。根據這壹定律，每個星系（除了它非常接近的鄰居）都會遠離另壹個星系，並且沒有膨脹的“中心”。這種情況通常被比作畫在氣球表面的斑點。當氣球膨脹時，斑點彼此之間的距離更遠，因為氣球壁膨脹了，而不是因為斑點在氣球表面上移動。任何壹個點的測量都將證明所有其他點的回歸是均勻的，並且完全遵循哈勃定律。
當紅移大到相當於光速約1/3以上時，紅移的計算必須考慮狹義相對論的要求。所以紅移等於2並不意味著天體的宇宙學‘速度’是光速的兩倍。事實上，z=2對應的宇宙速度等於光速的80%。最遠類星體的紅移略大於4，對應的‘速度’剛好超過光速的90%；星系紅移的最高記錄屬於壹個名為8C1435+63的天體，其紅移值等於4.25。宇宙微波背景輻射的紅移為1，000。
第三種紅移是由引力引起的，由愛因斯坦的廣義相對論解釋。從恒星向外移動的光在恒星的引力場中“爬升”，因此它將失去能量。當壹個物體（如火箭）在重力場中向上移動時，它會失去能量並減速（這就是為什麽必須點燃火箭發動機才能將其推入軌道的原因）。但是光不能減速；光總是以相同的速度c傳播，也就是每秒30萬公裏多壹點。由於光在失去能量時不會減速，因此它必須增加波長，即紅移。
原則上，從太陽逃逸的光，甚至是地球上火炬發出的光都有這種引力紅移。然而，只有在像白矮星表面這樣的強引力場中才能測量到引力紅移。黑洞可以被認為是壹個引力場強強大到試圖逃離黑洞的光產生無限紅移的物體。
所有三種類型的紅移可以同時工作。如果我們的望遠鏡非常靈敏，可以看到遙遠星系中的白矮星，那麽白矮星光的紅移將是多普勒紅移、宇宙學紅移和引力紅移的共同作用。
大多數類星體的紅移大於1。如果類星體紅移z被解釋為多普勒紅移，則回歸速度v可以通過以下公式計算:
其中c是光速，當z=3.5時，v高達0.9c。
紅移是河外天體的普遍特征。因此，大多數天文學家認為類星體是河外天體。紅移與視星等關系的統計結果表明，哈勃定律適用於河外星系。也就是說，它們的紅移是宇宙學紅移，它們的距離是宇宙學距離，它們的紅移在統計上與視星等有關。然而，對於類星體來說，紅移和視星等之間的統計相關性很差，這導致了兩個相互關聯的問題:類星體的紅移是否是宇宙學紅移和類星體的距離是否是宇宙學距離。大多數天文學家認為類星體的紅移是壹種宇宙學紅移。因此，紅移反映了類星體的退行，符合哈勃定律。根據這壹觀點，作為壹種類型的天體，類星體是迄今為止人類觀測到的最遙遠的天體。持這種觀點的人認為，類星體紅移和視星等統計相關性差的原因是類星體的絕對星等色散太大。如果按照壹定的標準對類星體進行分類，並用紅移-視在星對某壹類類星體進行計數，則相關性將顯著提高。支持宇宙學紅移的觀測事實如下:在三個星系團中發現了三個類星體，這些類星體的紅移與星系團的紅移相似；類星體與壹些令人興奮的星系非常相似（如塞弗特星系）；天蠍座中的BL型天體形狀與恒星相似。此前，人們認為它們是銀河系中的變星，但現在已經確定它們是遙遠的河外天體。
少數天文學家認為類星體的紅移不是宇宙學紅移。這壹觀點所依據的觀測事實如下:壹些類星體和亮星系的采樣統計結果（它們的紅移差異很大）表明它們之間存在壹定的統計相關性；壹些類星體（如馬卡良星系205）似乎與明亮的星系有物質橋連接，它們的紅移相當不同。持這種觀點的人對紅移提出了壹些解釋。例如，認為類星體是由銀河系或其附近的星系拋出的，因此認為類星體紅移是多普勒紅移，而不是宇宙學紅移。有人認為類星體的紅移是大質量天體的引力紅移。還有壹些理論認為類星體的紅移可能是由某種未知的物理規律引起的，這對現代物理學提出了所謂的紅移挑戰。