En av konsekvensene av Einsteins relativitetsteorier er at alt vil bli påvirket av gravitasjonspotensialer, uavhengig av deres masse. Men en mer subtil erkjennelse er at lys som slipper ut fra en slik gravitasjonsbrønn må miste energi, og siden energi for lys er relatert til bølgelengde, vil dette føre til at lyset øker i bølgelengde gjennom en prosess kjent som gravitasjonsrødskifte.
Siden mengden rødforskyvning er avhengig av hvor dypt inne i en gravitasjonsbrønn en foton er når den starter sin ferd, har spådommer vist at fotoner som sendes ut fra fotosfæren til en hovedsekvensstjerne, bør være mer rødskiftet enn de som kommer fra puffede giganter . Etter at oppløsningen har nådd terskelen for å oppdage denne forskjellen, har en ny artikkel forsøkt å observere denne forskjellen mellom de to.
Historisk sett er gravitasjonsrøde skift blitt påvist på enda tettere gjenstander som hvite dverger. Ved å undersøke den gjennomsnittlige mengden rødskift for hvite dverger mot hovedsekvensstjerner i klynger som Hyades og Pleiades, har team rapportert å finne gravitasjonsrødskift i størrelsesorden 30-40 km / s (OBS: rødskiftet er uttrykt i enheter som om det var en resessional Doppler-hastighet, selv om den ikke er det. Den er bare uttrykt på denne måten for enkelhets skyld). Enda større observasjoner er gjort for nøytronstjerner.
For stjerner som Solen er den forventede mengden rødskift (hvis fotonet skulle flykte til uendelig) liten, bare 0,636 km / s. Men fordi Jorden også ligger i solens gravitasjonsbrønn, vil mengden rødskift hvis fotonet flykte fra avstanden til vår bane bare være 0,633 km / s og etterlate en avstand på bare ~ 0,003 km / s, en forandring oversvømmet av andre kilder .
Så hvis astronomer ønsker å studere effekten av gravitasjonsrødskift på stjerner med mer normal tetthet, vil andre kilder være nødvendige. Dermed sammenlignet teamet bak det nye papiret, ledet av Luca Pasquini fra European Southern Observatory, skiftet blant stjerner av middels tetthet av hovedsekvensstjerner mot gigantenes. For å eliminere effekter av varierende Doppler-hastighet valgte teamet å studere klynger, som har konsistente hastigheter som en helhet, men tilfeldige indre hastigheter for individuelle stjerner. For å negere sistnevnte av disse, gjennomsnittet de resultatene av mange stjerner av hver type.
Teamet forventet å finne et avvik på ~ 0,6 km / s, men når resultatene ble behandlet ble ingen slik forskjell påvist. De to populasjonene viste begge nedgangshastigheten til klyngen, sentrert på 33,75 km / s. Så hvor var det spådde skiftet?
For å forklare dette henvendte teamet seg til modeller av stjerner og bestemte at stjernene i hovedsekvensen hadde en mekanisme som potensielt kunne utlignet rødskiftet med en blåskift. Nemlig, konveksjon i atmosfæren til stjernene ville blåskifte materiale. Teamet uttaler at stjerner med lav masse utgjør hoveddelen av undersøkelsen på grunn av antall og at slike stjerner antas å gjennomgå større mengder konveksjon enn de fleste andre typer stjerner. Likevel er det fremdeles noe mistenkt at denne forskyvningen så presist kunne motvirke gravitasjonsrødskiftet.
Til syvende og sist konkluderer teamet med at uavhengighet av effekten, så er ododiteter som er observert her peker på en begrensning i metodikken. Å prøve å drille ut så små effekter med en så mangfoldig befolkning av stjerner kan ganske enkelt ikke fungere. Som sådan anbefaler de fremtidige undersøkelser som bare er målrettet mot spesifikke underklasser for sammenligning for å begrense slike effekter.
