Jedną z konsekwencji teorii względności Einsteina jest to, że na wszystko będą oddziaływać potencjały grawitacyjne, niezależnie od ich masy. Ale bardziej subtelnym zrozumieniem jest to, że światło uciekające z takiej studni grawitacyjnej musi tracić energię, a ponieważ energia dla światła jest związana z długością fali, spowoduje to zwiększenie długości fali światła w procesie znanym jako grawitacyjne przesunięcie ku czerwieni.
Ponieważ wielkość przesunięcia ku czerwieni zależy od tego, jak głęboko w studni grawitacyjnej znajduje się foton, gdy rozpoczyna swoją podróż, prognozy wykazały, że fotony emitowane z fotosfery gwiazdy o sekwencji głównej powinny być bardziej przesunięte ku czerwieni niż te pochodzące od nadymanych gigantów . Gdy rozdzielczość osiągnęła próg wykrywania tej różnicy, nowy artykuł próbował obserwacyjnie wykryć tę różnicę między nimi.
Historycznie, grawitacyjne przesunięcia ku czerwieni wykryto w jeszcze bardziej gęstych obiektach, takich jak białe karły. Badając średnią liczbę przesunięć ku czerwieni białych karłów względem głównych gwiazd sekwencji w gromadach takich jak Hiady i Plejady, zespoły zgłosiły znalezienie przesunięcia grawitacyjnego rzędu 30-40 km / s (UWAGA: przesunięcie ku czerwieni wyraża się w jednostkach, jakby była to recesyjna prędkość Dopplera, chociaż tak nie jest. Po prostu wyrażono to dla wygody). Dokonano jeszcze większych obserwacji gwiazd neutronowych.
W przypadku gwiazd takich jak Słońce oczekiwana wartość przesunięcia ku czerwieni (jeśli foton miałby uciec do nieskończoności) jest niewielka, zaledwie 0,636 km / s. Ponieważ jednak Ziemia leży również w studni grawitacyjnej Słońca, przesunięcie ku czerwieni, gdyby foton uciekł z odległości naszej orbity, wynosiłoby zaledwie 0,633 km / s, pozostawiając odległość tylko 0,003 km / s, co jest zmianą zalaną przez inne źródła .
Zatem jeśli astronomowie chcą zbadać wpływ przesunięcia grawitacyjnego przesunięcia ku czerwieni na gwiazdy o bardziej normalnej gęstości, wymagane będą inne źródła. Zespół odpowiedzialny za nowy artykuł, kierowany przez Lucę Pasquiniego z Europejskiego Obserwatorium Południowego, porównał przesunięcie między gwiazdami o średniej gęstości gwiazd głównych w porównaniu z gigantami. Aby wyeliminować wpływ różnych prędkości Dopplera, zespół postanowił zbadać gromady, które mają spójne prędkości jako całość, ale losowe prędkości wewnętrzne poszczególnych gwiazd. Aby zanegować te ostatnie, uśrednili wyniki wielu gwiazd każdego typu.
Zespół spodziewał się, że wykryje rozbieżność wynoszącą ~ 0,6 km / s, ale kiedy ich wyniki zostały przetworzone, nie wykryto takiej różnicy. Obie populacje wykazały prędkość recesji gromady, wyśrodkowaną na 33,75 km / s. Więc gdzie była przewidywana zmiana?
Aby to wyjaśnić, zespół zwrócił się do modeli gwiazd i ustalił, że gwiazdy o głównej sekwencji mają mechanizm, który potencjalnie może zrównoważyć przesunięcie ku czerwieni przesunięciem bluesa. Mianowicie konwekcja w atmosferze gwiazd spowodowałaby przesunięcie niebieskiego materiału. Zespół twierdzi, że ze względu na ich liczbę większość stanowiły gwiazdy o niskiej masie i uważa się, że takie gwiazdy podlegają większej konwekcji niż większość innych rodzajów gwiazd. Wciąż jednak podejrzewa się, że to przesunięcie może tak dokładnie przeciwdziałać grawitacyjnemu przesunięciu ku czerwieni.
Ostatecznie zespół stwierdza, że niezależnie od efektu zaobserwowane tu osobliwości wskazują na ograniczenie metodologii. Próba drażnienia tak małych efektów przy tak zróżnicowanej populacji gwiazd może po prostu nie działać. W związku z tym zalecają, aby przyszłe badania dotyczyły tylko określonych podklas do porównania w celu ograniczenia takich efektów.
