20世纪初的天文学历史中，美国天文学家维斯托·梅尔文·斯莱弗（1875-1969）占据着重要地位。他对星云及星系运动的研究作出了关键贡献。斯莱弗对天体发射光的光谱偏移进行了一系列基础性观测，这一发现最终催生了现代宇宙学最重要的理论之一：宇宙膨胀论。
20世纪初，星云（即我们现在所称的星系）仍未被充分理解。这些遥远天体的确切性质尚不明确，一些天文学家认为它们是我们银河系内的气体云团。然而，另一些天文学家则怀疑它们实际上是"宇宙岛"，位于银河系之外极其遥远的地方。
1912年，在亚利桑那州洛厄尔天文台工作期间，维斯托·斯莱弗开始研究螺旋星云的光谱。他运用光谱分析技术，对这些星云发出的光线进行观测，原本期望推断出这些天体的化学成分及其径向速度——即它们相对于地球的运动速度。
斯莱弗发现背后的核心现象是多普勒效应，这是波动物理学中一个广为人知的概念。该效应描述了波的频率如何根据波源与观察者之间的相对运动而变化。
通过研究星云的光谱，斯莱弗发现许多星云呈现红移现象。这意味着这些天体正在远离地球。更令人惊讶的是，这些速度极其惊人，测量显示某些星云的运动速度超过1000公里/秒。
斯莱弗的工作在埃德温·哈勃（1889-1953）的研究之后显得更为重要。1929年，哈勃利用斯莱弗的测量数据建立了星系距离与其退行速度之间的关系，奠定了哈勃定律的基础。该定律指出，星系越远，其退行速度越快，这表明宇宙正在膨胀。
尽管斯莱弗本人并未提出宇宙膨胀的观点，但他的工作对这一发现至关重要。他对红移的观测是宇宙动态而非静态的首个直接证据。
斯莱弗的方法依赖于使用光谱仪，这是一种根据波长分离物体光线的仪器。为了观测星云，斯莱弗采用了长曝光时间，有时长达数十小时，以捕捉这些遥远天体发出的足够光线。随后，他将观测到的光谱线与地球上已知元素的光谱线进行比较，通过多普勒频移来确定其径向速度。
因此，斯莱弗在1925年之前成功测量了21个旋涡星云的径向速度，为早期证明这些星云实际上是银河系外的星系提供了重要证据。
维斯托·斯莱弗在星云光谱红移方面的开创性工作，为宇宙膨胀提供了首个观测证据。他对遥远星系高径向速度的发现，为宇宙学的进一步发展（包括哈勃定律）奠定了基础。
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