La ragione per cui un oggetto primordiale, una galassia o un ammasso di galassie (non quindi una costellazione, che è invece una raccolta di stelle che sta dentro la nostra Galassia), è visto “lontano” è che la luce viaggia a velocità finita, grande ma comparabile con la velocità dell'espansione dell'Universo stesso.

Ciò comporta che, sebbene il segnale parta dall'oggetto in un momento in cui l'Universo è di piccole dimensioni, durante il suo viaggio verso di noi lo spazio che ci separa si espande, e quando il segnale ci raggiunge ha percorso un lungo cammino. Dobbiamo cioè tener presente che non abbiamo un'immagine dell'Universo al momento in cui i segnali partono dalle loro sorgenti, ma al momento in cui li riceviamo. Tra queste due immagini c'è una differenza data da un fattore che misura l'effetto dell'espansione, proporzionale al rapporto tra il fattore di scala (diciamo il raggio) dell'Universo al momento della ricezione e quello al momento dell'emissione. E questa differenza è tanto maggiore quanto più indietro nel tempo è stato emesso il segnale rispetto al tempo in cui lo riceviamo.

Sullo stesso principio è basato il cosiddetto spostamento verso il rosso dello spettro delle galassie lontane. La lunghezza d'onda (diciamo, per intenderci, l'intervallo tra due massimi di oscillazione dell'onda) di un segnale emesso poco dopo il big-bang ci raggiunge dilatata, perché i due massimi di oscillazione, anche se molto vicini, seguono cammini leggermente diversi nello spazio-tempo, e ciò sposta, per esempio, un segnale nello spettro in luce blu verso la luce rossa.

Naturalmente questo effetto sarebbe più piccolo per le stelle delle costellazioni della nostra Galassia, perché si tratta di sorgenti che emettono segnali a un tempo in cui le dimensioni dell'Universo sono molto vicine a quelle attuali; ma in questo caso domina peraltro l'autogravitazione del sistema che in effetti non lascia espandere la Galassia stessa, ma ne mantiene uguali le dimensioni nel tempo di viaggio della luce dalle stelle a noi.