Μία από τις συνέπειες των θεωριών σχετικότητας του Αϊνστάιν είναι ότι όλα θα επηρεαστούν από τα βαρυτικά δυναμικά, ανεξάρτητα από τη μάζα τους. Αλλά μια πιο λεπτή συνειδητοποίηση είναι ότι το φως που διαφεύγει ενός τέτοιου βαρυτικού φρεατίου πρέπει να χάσει ενέργεια και επειδή η ενέργεια για το φως σχετίζεται με το μήκος κύματος, αυτό θα προκαλέσει την αύξηση του φωτός στο μήκος κύματος μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως βαρυτική μετατόπιση.
Δεδομένου ότι η ποσότητα της μετατόπισης εξαρτάται από το πόσο βαθιά μέσα σε ένα βαρυτικό πηγάδι είναι ένα φωτονίο όταν ξεκινάει το ταξίδι του, οι προβλέψεις έχουν δείξει ότι τα φωτόνια που εκπέμπονται από τη φωτοσφαίρια ενός κύριου αστέρι ακολουθίας θα πρέπει να είναι πιο κόκκινα από αυτά που προέρχονται από διογκωμένους γίγαντες . Με την ανάλυση να έχει φτάσει στο κατώφλι για να εντοπίσει αυτήν τη διαφορά, ένα νέο έγγραφο προσπάθησε να εντοπίσει παρατηρητικά αυτήν τη διαφορά μεταξύ των δύο.
Ιστορικά, οι βαρυτικές μετατοπίσεις έχουν εντοπιστεί σε ακόμη πιο πυκνά αντικείμενα, όπως λευκοί νάνοι. Εξετάζοντας τη μέση ποσότητα ερυθρών μετατοπίσεων για λευκούς νάνους ενάντια σε κύριους αστέρες ακολουθίας σε συστάδες όπως οι Hyades και Pleiades, ομάδες έχουν αναφέρει εύρεση βαρυτικών αλλαγών στην τάξη των 30-40 km / s (ΣΗΜΕΙΩΣΗ: η κόκκινη μετατόπιση εκφράζεται σε μονάδες σαν να ήταν μια υποχωρητική ταχύτητα Doppler, αν και δεν είναι. Απλώς εκφράστηκε με αυτόν τον τρόπο για ευκολία). Έχουν γίνει ακόμη μεγαλύτερες παρατηρήσεις για αστέρια νετρονίων.
Για αστέρια όπως ο Ήλιος, η αναμενόμενη ποσότητα ερυθράς μετατόπισης (εάν το φωτόνιο διαφύγει στο άπειρο) είναι μικρή, μόλις 0,636 km / s. Αλλά επειδή η Γη βρίσκεται επίσης στο βαρυτικό πηγάδι του Ήλιου, το ποσό της ερυθράς μετατόπισης, εάν το φωτόνιο έφυγε από την απόσταση της τροχιάς μας, θα ήταν μόνο 0,633 km / s αφήνοντας απόσταση μόνο ~ 0,003 km / s, μια αλλαγή που κατακλύζεται από άλλες πηγές .
Έτσι, εάν οι αστρονόμοι επιθυμούν να μελετήσουν τις επιπτώσεις της μετατόπισης της βαρύτητας στα αστέρια πιο φυσιολογικής πυκνότητας, θα απαιτηθούν και άλλες πηγές. Έτσι, η ομάδα πίσω από το νέο χαρτί, με επικεφαλής τον Luca Pasquini από το Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο, συνέκρινε τη μετατόπιση ανάμεσα στα αστέρια της μεσαίας πυκνότητας των κύριων αστεριών ακολουθίας με αυτή των γιγάντων. Για να εξαλειφθούν τα αποτελέσματα διαφορετικών ταχυτήτων Doppler, η ομάδα επέλεξε να μελετήσει συστάδες, οι οποίες έχουν σταθερές ταχύτητες στο σύνολό τους, αλλά τυχαίες εσωτερικές ταχύτητες μεμονωμένων αστεριών. Για να αναιρέσουν το τελευταίο από αυτά, κατά μέσο όρο τα αποτελέσματα πολλών αστεριών κάθε τύπου.
Η ομάδα ανέμενε να βρει μια απόκλιση ~ 0,6 km / s, αλλά όταν υποβλήθηκαν σε επεξεργασία τα αποτελέσματά τους, δεν εντοπίστηκε τέτοια διαφορά. Οι δύο πληθυσμοί έδειξαν αμφότερες την υποχωρητική ταχύτητα του συμπλέγματος, με επίκεντρο τα 33,75 km / s. Πού ήταν λοιπόν η προβλεπόμενη αλλαγή;
Για να το εξηγήσει αυτό, η ομάδα στράφηκε σε μοντέλα αστεριών και διαπίστωσε ότι τα κύρια αστέρια ακολουθίας είχαν έναν μηχανισμό που θα μπορούσε ενδεχομένως να αντισταθμίσει την κόκκινη μετατόπιση με μια μπλε μετατόπιση. Δηλαδή, η μεταφορά στην ατμόσφαιρα των αστεριών θα ήταν μπλε υλικό. Η ομάδα δηλώνει ότι τα αστέρια χαμηλής μάζας αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της έρευνας λόγω του αριθμού τους και τέτοια αστέρια πιστεύεται ότι υφίστανται μεγαλύτερες ποσότητες μεταφοράς από τους περισσότερους άλλους τύπους αστεριών. Ωστόσο, εξακολουθεί να υπάρχει κάποια υποψία ότι αυτή η αντιστάθμιση θα μπορούσε να αντισταθμίσει με ακρίβεια τη βαρυτική μετατόπιση.
Τελικά, η ομάδα καταλήγει στο συμπέρασμα ότι, ανεξάρτητα από το αποτέλεσμα, οι παραδοχές που παρατηρούνται εδώ δείχνουν περιορισμό στη μεθοδολογία. Η προσπάθεια να πειράξει τόσο μικρά εφέ με τόσο διαφορετικό πληθυσμό αστεριών μπορεί απλά να μην λειτουργήσει. Ως εκ τούτου, προτείνουν μελλοντικές έρευνες να στοχεύουν μόνο συγκεκριμένες υποκατηγορίες για σύγκριση προκειμένου να περιορίσουν τέτοια αποτελέσματα.
