Одним из следствий теории относительности Эйнштейна является то, что гравитационные потенциалы будут влиять на все, независимо от их массы. Но более тонкое понимание состоит в том, что свет, выходящий из такой гравитационной ямы, должен терять энергию, и поскольку энергия для света связана с длиной волны, это приведет к увеличению длины волны света посредством процесса, известного как гравитационное красное смещение.
Поскольку величина красного смещения зависит от того, насколько глубоко внутри гравитационной ямы находится фотон, когда он начинает свое путешествие, предсказания показали, что фотоны, испускаемые из фотосферы звезды главной последовательности, должны иметь большее красное смещение, чем фотоны, исходящие от вспыхнувших гигантов. , С разрешением, достигшим порогового значения для обнаружения этой разницы, новая статья попыталась наглядно обнаружить эту разницу между ними.
Исторически гравитационные красные смещения были обнаружены на еще более плотных объектах, таких как белые карлики. Исследуя среднее количество красных смещений для белых карликов против звезд главной последовательности в скоплениях, таких как Гиады и Плеяды, команды сообщили, что обнаружили гравитационные красные смещения порядка 30-40 км / с (ПРИМЕЧАНИЕ: красное смещение выражается в единицах, как если бы это была рецессивная доплеровская скорость, хотя это не так. Это просто так для удобства). Еще большие наблюдения были сделаны для нейтронных звезд.
Для звезд, подобных Солнцу, ожидаемое количество красного смещения (если фотон улетел на бесконечность) мало, всего 0,636 км / с. Но поскольку Земля также находится в гравитационном колодце Солнца, величина красного смещения, если фотон покинет расстояние от нашей орбиты, составит всего 0,633 км / с, а расстояние всего ~ 0,003 км / с - изменение, затопленное другими источниками. ,
Таким образом, если астрономы захотят изучить влияние гравитационного красного смещения на звезды более нормальной плотности, потребуются другие источники. Таким образом, команда, стоящая за новой статьей во главе с Лукой Пасквини из Европейской южной обсерватории, сравнила сдвиг среди звезд средней плотности звезд главной последовательности с гигантами. Чтобы исключить влияние различных доплеровских скоростей, команда решила изучить кластеры, которые имеют постоянные скорости в целом, но случайные внутренние скорости отдельных звезд. Чтобы свести на нет последние из них, они усреднили результаты многочисленных звезд каждого типа.
Команда ожидала найти расхождение в ~ 0,6 км / с, но при обработке их результатов таких различий обнаружено не было. Обе популяции показали рецессионную скорость скопления с центром в 33,75 км / с. Так где же был предсказанный сдвиг?
Чтобы объяснить это, команда обратилась к моделям звезд и определила, что звезды главной последовательности имеют механизм, который потенциально может компенсировать красное смещение синим смещением. А именно, конвекция в атмосфере звезд приведет к смещению материала. Команда утверждает, что звезды с малой массой составили большую часть обзора из-за их количества, и считается, что такие звезды подвергаются большей конвекции, чем большинство других типов звезд. Тем не менее, все еще есть подозрения, что это смещение может так точно противостоять гравитационному красному смещению.
В конечном счете, команда приходит к выводу, что, независимо от эффекта, странности, наблюдаемые здесь, указывают на ограничение в методологии. Попытка выявить такие маленькие эффекты с таким разнообразным населением звезд может просто не сработать. Как таковые, они рекомендуют, чтобы будущие исследования были нацелены только на определенные подклассы для сравнения, чтобы ограничить такие эффекты.
