Una dintre consecințele teoriilor relativității Einsteins este că totul va fi afectat de potențialele gravitaționale, indiferent de masa lor. Dar o realizare mai subtilă este aceea că lumina care scapă de un astfel de puț gravitațional trebuie să piardă energie și, deoarece energia pentru lumină este legată de lungimea de undă, acest lucru va face ca lumina să crească în lungimea de undă printr-un proces cunoscut sub numele de redshifting gravitațional.
Deoarece cantitatea de redshift depinde de cât de profund este în interiorul unui puț gravitațional un foton atunci când își începe călătoria, predicțiile au arătat că fotonii emiți din fotosfera unei stele de secvență principală ar trebui să fie mai redshift decât cei care provin de la giganții pufăți. . Odată ce rezoluția a atins pragul pentru a detecta această diferență, o nouă lucrare a încercat să detecteze observativ această diferență între cele două.
Istoric, redshift-urile gravitaționale au fost detectate pe obiecte și mai dense, cum ar fi piticurile albe. Examinând cantitatea medie de redshift-uri pentru pitici albi împotriva stelelor secvenței principale din grupuri precum Hyades și Pleiadele, echipele au raportat găsirea redshift-urilor gravitaționale de ordinul a 30-40 km / s (NOTĂ: redshift-ul este exprimat în unități ca și cum a fost o viteză Doppler recesională, deși nu este. Este exprimată doar pentru comoditate). S-au făcut observații și mai mari cu privire la stelele neutronice.
Pentru stele precum Soarele, cantitatea preconizată de redshift (dacă fotonul ar scăpa la infinit) este mică, doar 0,636 km / s. Dar, deoarece Pământul se află, de asemenea, în putul gravitațional al Soarelui, cantitatea de redshift dacă fotonul ar scăpa de distanța orbitei noastre ar fi de doar 0,633 km / s, lăsând o distanță de numai ~ 0,003 km / s, o schimbare înotată de alte surse .
Astfel, dacă astronomii doresc să studieze efectele redshift-ului gravitațional asupra stelelor cu o densitate mai normală, vor fi necesare alte surse. Astfel, echipa din spatele noii lucrări, condusă de Luca Pasquini de la Observatorul European Sud, a comparat deplasarea între stelele densității intermediare a stelelor secvenței principale față de cea a giganților. Pentru a elimina efectele diferitelor viteze Doppler, echipa a ales să studieze grupuri, care au viteze constante în ansamblu, dar viteze interne aleatoare ale stelelor individuale. Pentru a-i anula pe cei din urmă, aceștia au făcut media rezultatelor a numeroase stele de fiecare tip.
Echipa se aștepta să găsească o discrepanță de ~ 0,6 km / s, totuși, atunci când rezultatele lor au fost procesate, nu a fost detectată o astfel de diferență. Ambele populații au arătat viteza recesională a clusterului, centrată pe 33,75 km / s. Deci, unde a fost schimbarea prevăzută?
Pentru a explica acest lucru, echipa a apelat la modele de stele și a stabilit că stelele secvenței principale au un mecanism care ar putea compensa redshift-ul cu un blueshift. Și anume, convecția în atmosfera stelelor ar putea aduce material albastru. Echipa afirmă că stelele cu masă scăzută au constituit cea mai mare parte a sondajului datorită numărului lor și se crede că astfel de stele vor suferi cantități mai mari de convecție decât majoritatea celorlalte tipuri de stele. Cu toate acestea, este încă oarecum suspect că această compensare ar putea contraca cu exactitate redshift-ul gravitațional.
În cele din urmă, echipa concluzionează că, indiferent de efect, ciudățile observate aici indică o limitare a metodologiei. Încercarea de a elimina efectele atât de mici cu o populație atât de diversă de stele poate pur și simplu nu funcționează. Ca atare, ei recomandă că investigațiile viitoare vizează doar sub-clase specifice pentru comparație, pentru a limita astfel de efecte.
