إحدى عواقب نظريات أينشتاين النسبية هي أن كل شيء سيتأثر بإمكانيات الجاذبية ، بغض النظر عن كتلتها. لكن الإدراك الأكثر دقة هو أن الضوء الذي يهرب من بئر الجاذبية يجب أن يفقد الطاقة ، وبما أن الطاقة للضوء مرتبطة بطول الموجة ، فإن هذا سيؤدي إلى زيادة الضوء في الطول الموجي من خلال عملية تعرف باسم الانزياح الأحمر الثقالي.
نظرًا لأن مقدار الانزياح الأحمر يعتمد على مدى عمق الفوتون داخل بئر الجاذبية عندما يبدأ رحلته ، فقد أظهرت التوقعات أن الفوتونات المنبعثة من الغلاف الضوئي لنجم تسلسل رئيسي يجب أن تكون أكثر انزياحًا أحمرًا من تلك القادمة من عمالقة منتفخة. . مع بلوغ القرار الحد الأدنى لاكتشاف هذا الاختلاف ، حاولت ورقة جديدة اكتشاف هذا الاختلاف بين الاثنين بشكل ملحوظ.
تاريخيا ، تم الكشف عن الانزياحات الحمراء الجاذبية على أشياء أكثر كثافة مثل الأقزام البيضاء. من خلال فحص متوسط مقدار الانزياحات الحمراء للأقزام البيضاء مقابل النجوم المتسلسلة الرئيسية في العناقيد مثل Hyades و Pleiades ، أبلغت الفرق عن إيجاد انزياحات حمراء جاذبية في حدود 30-40 كم / ثانية (ملاحظة: يتم التعبير عن الانزياح الأحمر بالوحدات كما لو كانت سرعة دوبلر قابلة للتدوير ، على الرغم من أنها ليست كذلك. يتم التعبير عنها بهذه الطريقة فقط للراحة). تم إجراء ملاحظات أكبر للنجوم النيوترونية.
بالنسبة لنجوم مثل الشمس ، فإن الكمية المتوقعة للانزياح الأحمر (إذا هرب الفوتون إلى اللانهاية) صغيرة ، مجرد 0.636 كم / ثانية. ولكن نظرًا لأن الأرض تقع أيضًا في بئر الجاذبية للشمس ، فإن مقدار الانزياح الأحمر إذا هرب الفوتون من مسافة مدارنا سيكون 0.633 كم / ثانية تاركًا مسافة ~ 0.003 كم / ثانية فقط ، وهو تغير غمرته مصادر أخرى .
وبالتالي ، إذا رغب الفلكيون في دراسة تأثيرات الانزياح الأحمر الثقالي على النجوم ذات الكثافة الطبيعية الأكثر ، فستكون هناك حاجة إلى مصادر أخرى. وهكذا ، قارن الفريق الذي يقف وراء الورقة الجديدة ، بقيادة لوكا باسكويني من المرصد الجنوبي الأوروبي ، التحول بين النجوم ذات الكثافة المتوسطة للنجوم المتسلسلة الرئيسية مقابل تلك العملاقة. للقضاء على آثار السرعات الدوبلرية المختلفة ، اختار الفريق دراسة التكتلات التي لها سرعات متناسقة ككل ، ولكن سرعات داخلية عشوائية للنجوم الفردية. لإلغاء هذه الأخيرة ، قاموا بحساب متوسط نتائج العديد من النجوم من كل نوع.
توقع الفريق العثور على تباين ~ 0.6 كم / ثانية ، ولكن عند معالجة نتائجهم ، لم يتم اكتشاف مثل هذا الاختلاف. أظهر كلا المجموعتين سرعة انحطاط الكتلة ، التي تتمحور حول 33.75 كم / ثانية. فأين كان التحول المتوقع؟
لتفسير ذلك ، تحول الفريق إلى نماذج النجوم وقرر أن النجوم التسلسلية الرئيسية لديها آلية يمكن أن تعوض الانزياح الأحمر مع تحول أزرق. وبالتحديد ، فإن الحمل الحراري في الغلاف الجوي للنجوم سوف يغير لون المواد. يذكر الفريق أن النجوم ذات الكتلة المنخفضة شكلت الجزء الأكبر من المسح بسبب عددها ، ويعتقد أن هذه النجوم تخضع لكميات أكبر من الحمل الحراري من معظم الأنواع الأخرى من النجوم. ومع ذلك ، لا يزال هناك شك إلى حد ما في أن هذا التعويض يمكن أن يواجه بدقة الانزياح الأحمر الثقالي.
في النهاية ، يستنتج الفريق أنه بغض النظر عن التأثير ، فإن الشذوذ الملاحظ هنا يشير إلى وجود قيود في المنهجية. إن محاولة إثارة مثل هذه التأثيرات الصغيرة مع مثل هذه المجموعة المتنوعة من النجوم قد لا تنجح ببساطة. على هذا النحو ، يوصون بالتحقيقات المستقبلية التي تستهدف فئات فرعية محددة فقط للمقارنة من أجل الحد من هذه الآثار.
