Een van de gevolgen van de relativiteitstheorieën van Einstein is dat alles wordt beïnvloed door zwaartekrachtpotentieel, ongeacht hun massa. Maar een subtieler besef is dat licht dat uit een dergelijke zwaartekrachtput ontsnapt, energie moet verliezen, en aangezien energie voor licht gerelateerd is aan golflengte, zal dit ervoor zorgen dat het licht in golflengte toeneemt door een proces dat bekend staat als zwaartekracht roodverschuiving.
Aangezien de hoeveelheid roodverschuiving afhankelijk is van hoe diep in een gravitatieput een foton is wanneer het zijn reis begint, hebben voorspellingen aangetoond dat fotonen die worden uitgezonden vanuit de fotosfeer van een hoofdreeksster, meer roodverschuiving zouden moeten hebben dan die afkomstig van opgeblazen reuzen . Nu de resolutie de drempel heeft bereikt om dit verschil te detecteren, heeft een nieuw artikel geprobeerd dit verschil tussen de twee waarneembaar te detecteren.
Historisch gezien zijn zwaartekracht-roodverschuivingen waargenomen op nog meer dichte objecten zoals witte dwergen. Door het gemiddelde aantal roodverschuivingen voor witte dwergen tegen sterren van de hoofdreeks in clusters zoals de Hyades en Pleiaden te onderzoeken, hebben teams gerapporteerd dat ze zwaartekracht-roodverschuivingen hebben gevonden in de orde van 30-40 km / s (OPMERKING: de roodverschuiving wordt uitgedrukt in eenheden alsof het was een recessionele Doppler-snelheid, maar dat is het niet. Het is gewoon zo uitgedrukt voor het gemak). Er zijn zelfs grotere waarnemingen gedaan voor neutronensterren.
Voor sterren als de zon is de verwachte hoeveelheid roodverschuiving (als het foton tot in het oneindige zou ontsnappen) klein, slechts 0,636 km / s. Maar omdat de aarde ook in de zwaartekrachtbron van de zon ligt, zou de hoeveelheid roodverschuiving als het foton zou ontsnappen uit de afstand van onze baan, slechts 0,633 km / s zijn, met een afstand van slechts ~ 0,003 km / s, een verandering overspoeld door andere bronnen .
Als astronomen dus de effecten van gravitationele roodverschuiving op sterren met een meer normale dichtheid willen bestuderen, zijn er andere bronnen nodig. Zo vergeleek het team achter de nieuwe krant, onder leiding van Luca Pasquini van de European Southern Observatory, de verschuiving tussen sterren met een middelmatige dichtheid van sterren in de hoofdreeks en die van reuzen. Om de effecten van verschillende Doppler-snelheden te elimineren, koos het team ervoor om clusters te bestuderen, die consistente snelheden als geheel hebben, maar willekeurige interne snelheden van individuele sterren. Om deze laatste te ontkennen, hebben ze de resultaten van talrijke sterren van elk type gemiddeld.
Het team verwachtte een discrepantie van ~ 0,6 km / s, maar toen hun resultaten werden verwerkt, werd een dergelijk verschil niet gedetecteerd. De twee populaties vertoonden beide de recessiesnelheid van het cluster, gecentreerd op 33,75 km / s. Dus waar was de voorspelde verschuiving?
Om dit uit te leggen, wendde het team zich tot modellen van sterren en stelde vast dat sterren in de hoofdreeks een mechanisme hadden dat de roodverschuiving mogelijk kon compenseren met een blauwverschuiving. Convectie in de atmosfeer van de sterren zou namelijk blauwverschuivend materiaal zijn. Het team stelt dat sterren met een laag gewicht het grootste deel van de enquête uitmaken vanwege hun aantal en dat wordt aangenomen dat dergelijke sterren grotere hoeveelheden convectie ondergaan dan de meeste andere soorten sterren. Toch is het nog enigszins verdacht dat deze verschuiving de zwaartekracht roodverschuiving zo precies zou kunnen tegengaan.
Uiteindelijk concludeert het team dat, ongeacht het effect, de hier waargenomen eigenaardigheden wijzen op een beperking in de methodologie. Het proberen van zulke kleine effecten met zo'n diverse populatie van sterren werkt misschien gewoon niet. Als zodanig bevelen zij aan dat toekomstige onderzoeken alleen gericht zijn op specifieke subklassen ter vergelijking om dergelijke effecten te beperken.
