Painovoimanvaihto punaisella: Pääsekvenssi vs. jättiläiset

Pin
Send
Share
Send

Yksi Einsteinsin suhteellisuusteorioiden seurauksista on, että painovoimapotentiaalit vaikuttavat kaikkeen, niiden massasta riippumatta. Mutta hienovaraisempi toteutus on, että sellaisesta painovoimakaivosta pakenevan valon on kadotettava energiaa, ja koska valolle tarkoitettu energia liittyy aallonpituuteen, tämä aiheuttaa sen, että valo lisääntyy aallonpituudessa prosessin avulla, jota kutsutaan painovoimaisena punasuuntauksena.

Koska punasiirtymän määrä riippuu siitä, kuinka syvällä gravitaatiokaivon sisällä fotoni on matkaa aloittaessaan, ennusteiden perusteella on todettu, että pääsekvenssitähden valokehästä emittoituneiden fotonien tulisi olla enemmän punasuuntautuneita kuin täytettyjen jättiläisten tulokset. . Kun erottelukyky on saavuttanut kynnyksen tämän eron havaitsemiseksi, uusi paperi on yrittänyt havaita havainnollisesti tämän eron näiden kahden välillä.

Historiallisesti painovoiman punasiirtymät on havaittu vielä tiheämmissä kohteissa, kuten valkoisissa kääpiöissä. Tutkimalla valkoisten kääpiöiden keskimääräistä punasiirtymää pääsekvenssitähtien suhteen klustereissa, kuten Hyades ja Pleiades, joukkueet ovat ilmoittaneet löytävänsä painovoimaisia ​​punasiirtoja luokkaa 30–40 km / s (HUOMAUTUS: punasiirtymä ilmaistaan ​​yksikköinä kuin jos se oli laskussa oleva Doppler-nopeus, vaikka ei ole. Se on vain ilmaistu tällä tavalla mukavuuden vuoksi). Vielä suurempia havaintoja on tehty neutronitähteille.

Auringon kaltaisille tähtiille odotettu punasiirtymän määrä (jos fotoni pakenee äärettömyyteen) on pieni, vain 0,636 km / s. Mutta koska maapallo sijaitsee myös Auringon gravitaatiokaivossa, punasiirtymän määrä, jos fotoni pakenee kiertoradaltamme etäisyydeltä, olisi vain 0,633 km / s, jättäen etäisyyden vain ~ 0,003 km / s, muut lähteet supistavat muutoksen .

Siksi, jos tähtitieteilijät haluavat tutkia painovoimaisen punasiirtymän vaikutuksia normeja tiheämpiin tähtiin, tarvitaan muita lähteitä. Uuden lehden takana oleva ryhmä, jota johtaa Euroopan eteläisen observatorion Luca Pasquini, vertasi siis tärkeimpien sekvenssitähtien keskimääräisen tiheyden muutosta tähteiden välillä jättiläisten tasoon. Doppler-vaihtelevien nopeuksien vaikutusten eliminoimiseksi ryhmä päätti tutkia klustereita, joilla on yhtenäiset nopeudet kokonaisuutena, mutta yksittäisten tähtien satunnaiset sisäiset nopeudet. Viimeisen näistä kumoamiseksi he tekivät keskiarvot kunkin tyyppisten lukuisten tähtijen tuloksista.

Joukkueen odotettiin löytävän eroa ~ 0,6 km / s, mutta kun tuloksia käsiteltiin, tällaista eroa ei havaittu. Molemmat populaatiot osoittivat klusterin taantumanopeuden keskittyen 33,75 km / s. Joten missä oli ennustettu muutos?

Tämän selittämiseksi ryhmä kääntyi tähtimalleihin ja päätti, että pääsekvenssitähteillä oli mekanismi, joka voisi mahdollisesti kompensoida punasiirteen sinisellä siirrolla. Nimeltään, konvektio tähteiden ilmakehässä heikentäisi materiaalia. Ryhmä toteaa, että pienmassatähdet muodostivat suurimman osan tutkimuksesta niiden lukumääränsä vuoksi ja että tällaisilla tähtiä ajatellaan läpikäyvän suuremmat konvektiomäärät kuin useimmissa muissa tähtilajeissa. Silti on edelleen jonkin verran epäillistä, että tämä siirto voisi niin tarkasti torjua painovoiman punasiirtymän.

Viime kädessä ryhmä päättelee, että vaikutuksista riippumatta tässä havaitut omituisuudet viittaavat metodologian rajoitukseen. Yritetään kiusata niin pieniä tehosteita niin monipuolisella tähtipopulaatiolla ei ehkä yksinkertaisesti toimi. Sellaisenaan ne suosittelevat tulevia tutkimuksia kohdistamaan vain tiettyihin alaluokkiin vertailun vuoksi tällaisten vaikutusten rajoittamiseksi.

Pin
Send
Share
Send