重力赤方偏移:メインシーケンスとジャイアンツ

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アインシュタインの相対性理論の結果の1つは、質量に関係なく、すべてが重力ポテンシャルの影響を受けることです。しかし、より微妙な実現は、そのような重力井戸から漏れる光はエネルギーを失う必要があることであり、光のエネルギーは波長に関連しているため、これにより、重力赤方偏移と呼ばれるプロセスを通じて光の波長が増加します。

赤方偏移の量は、フォトンがその旅を開始するときの重力井戸の奥深くに依存しているため、メインシーケンススターの光球から放出される光子は、膨らんだ巨人から来る光子よりもより赤方偏移するはずであると予測されています。解像度がこの差を検出するためのしきい値に達したため、新しい論文では、2つの間のこの差を観察的に検出しようとしました。

歴史的に、重力の赤方偏移は、白色矮星などのさらに密度の高い物体で検出されてきました。 HyadesやPleiadesなどのクラスター内のメインシーケンス星に対する白色矮星の赤方偏移の平均量を調べることにより、チームは30〜40 km / sのオーダーで重力赤方偏移を発見したことを報告しました(注:赤方偏移は単位で表されているかのようにそれはそうではありませんが、不況のドップラー速度でした。便宜上、このように表現されているだけです)。中性子星ではさらに大きな観測が行われています。

太陽のような星の場合、予想される赤方偏移の量(光子が無限に逃げる場合)はわずか0.636 km / sです。しかし、地球も太陽の重力井戸にあるため、光子が軌道の距離から逃げた場合の赤方偏移の量は0.633 km / sにすぎず、距離はたったの0.003 km / sになり、他のソースによって変化が抑えられます。 。

したがって、天文学者がより正常な密度の星に対する重力赤方偏移の影響を研究したい場合、他の情報源が必要になります。このように、ヨーロッパ南部天文台のルカ・パスキーニ率いる新しい論文の背後にあるチームは、中程度の密度の主系列星の星間のシフトを巨星のそれと比較しました。さまざまなドップラー速度の影響を排除するために、チームはクラスター全体を調査することを選択しました。クラスターは全体として一貫した速度を持っていますが、個々の星の内部速度はランダムです。これらの後者を​​打ち消すために、彼らは各タイプの多数の星の結果を平均しました。

チームは約0.6 km / sの不一致を見つけることを期待していましたが、結果が処理されたとき、そのような違いは検出されませんでした。 2つの集団はどちらも、33.75 km / sを中心とするクラスターの後退速度を示しました。では、予測されたシフトはどこにあったのでしょうか。

これを説明するために、チームは星のモデルに目を向け、主系列の星には、赤方偏移を青方偏移で潜在的に相殺できるメカニズムがあると判断しました。つまり、星の大気中の対流は物質をブルーシフトさせます。チームは、低質量の星はその数のために調査の大部分を占め、そのような星は他のほとんどのタイプの星よりも大量の対流を受けると考えられていると述べています。それでも、このオフセットが重力の赤方偏移を正確に打ち消す可能性があることはまだいくらか疑わしいです。

最終的に、チームは、効果に関係なく、ここで観察された奇妙さは方法論の制限を示していると結論付けます。そのような多様な星の集団でそのような小さな効果を引き出そうとすることは、単にうまくいかないかもしれません。そのため、そのような影響を制限するために、将来の調査は比較のために特定のサブクラスのみを対象とすることを推奨しています。

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