遙遠星系的光線發出時間是根據光譜紅移量計算的。
在19世紀科學家就發現了不同元素存在特定的特徵譜線，而且每種元素的特徵譜線都是不一樣的，這相當於元素的指紋，科學家只要在光譜中找到某種特徵譜線，就能確定光源裡存在對應的元素。
各元素的特徵光譜而特徵譜線的譜線頻率是固定的，無論是吸收譜線還是發射譜線都存在固定的頻率。基於這個特點，科學家發現了一種計算遠方星系與我們相對速度的方法，因為根據都卜勒效應，當星系光譜的特徵譜線向紅端偏移就是在遠離我們，如果向藍端漂移就是在靠近，並且通過這個偏移的幅度可以計算出星系與我們的相對速度。
美國天文學家哈勃正是根據這個原理，通過測量當時觀測到並確認了距離的二十多個星系的光譜紅移，發現了離我們越遠的星系光譜紅移越大的規律，從而發現了宇宙正在膨脹。
星系光譜紅移後來更多遠方星系的距離被確定後，宇宙膨脹的速度也被較準確的測量到，現在這個速度被稱為哈勃常數，其實它並不是一個常數，因為它其實是在隨時間變化的，不過大家都叫它哈勃常數。而宇宙膨脹產生的紅移也被與都卜勒紅移區別開來，被稱為宇宙學紅移。
根據哈勃常數我們就能根據光譜紅移量反推出星系的距離了，因為光速是恆定的，所以實際上星系距離和光線發出時間是同時被確定的。