Een internationaal team van onderzoekers onder leiding van het Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) heeft gemeten, met ongekende nauwkeurigheid, de zwaartekracht roodverschuiving van de zon, een verandering in frequentie van de lijnen in het zonnespectrum die wordt geproduceerd wanneer het licht op weg naar de aarde uit het zwaartekrachtveld van de zon ontsnapt. Dit werk, die een van de voorspellingen van Einsteins algemene relativiteitstheorie bevestigt, wordt gepubliceerd in het tijdschrift Astronomie en astrofysica .

De algemene relativiteitstheorie, uitgegeven door Albert Einstein tussen 1911 en 1916, introduceerde een nieuw concept van ruimte en tijd, door aan te tonen dat massieve objecten een vervorming in de ruimte-tijd veroorzaken die als zwaartekracht wordt gevoeld. Op deze manier, Einsteins theorie voorspelt, bijvoorbeeld, dat licht reist in gebogen paden in de buurt van massieve objecten, en een gevolg is de observatie van het Einstein Cross, vier verschillende afbeeldingen van een ver sterrenstelsel dat achter een dichterbij gelegen massief object ligt, en wiens licht erdoor wordt vervormd.

Andere bekende effecten van de algemene relativiteitstheorie zijn de waargenomen geleidelijke verandering in de baan van Mercurius als gevolg van ruimte-tijdkromming rond de "massieve" zon, of de zwaartekracht roodverschuiving, de verplaatsing naar het rood van lijnen in het spectrum van de zon als gevolg van zijn zwaartekrachtsveld.

De zwaartekracht roodverschuiving is een belangrijk effect voor satellietnavigatiesystemen zoals GPS, wat niet zou werken als de algemene relativiteitstheorie niet in de vergelijkingen was opgenomen. Dit effect hangt af van de massa en de straal van een astronomisch object, zodat, hoewel het groter is voor de zon dan voor de aarde, het is nog steeds moeilijk te meten in het zonnespectrum.

in 1920, Einstein schreef, "Voor de zon, de theoretische voorspelde roodverschuiving is ongeveer twee miljoenste van de golflengte. Of dit effect echt bestaat, is een open vraag, en astronomen werken momenteel hard om het op te lossen. Voor de zon, het bestaan ​​ervan is moeilijk te beoordelen omdat het effect zo klein is."

Om het te meten, de wetenschappers hebben waarnemingen gebruikt van het zonnespectrum dat door de maan wordt weerkaatst, verkregen met het HARPS-instrument (High Accuracy Radial-velocity Planet Searcher) met behulp van de nieuwe technologie van de laserfrequentiekam.

"Door de precisie van het HARPS-instrument te combineren met de laserfrequentiekam, we hebben met hoge nauwkeurigheid de positie van de ijzeren lijnen in het zonnespectrum kunnen meten, " legt Jonay González Hernández uit, een Ramón y Cajal-onderzoeker bij de IAC en eerste auteur van het artikel. "Dit heeft ons in staat gesteld om een ​​van de voorspellingen van Einsteins algemene relativiteitstheorie te verifiëren, de zwaartekracht roodverschuiving, met een precisie van slechts enkele meters per seconde."

"Nieuwe metingen met de laserfrequentiekam bevestigd aan de ESPRESSO-spectrograaf, op de 8,2 m VLT-telescopen, ons in staat zou stellen deze metingen te verbeteren, " voegt Rafael Rebolo toe, een onderzoeker en de directeur van de IAC en een co-auteur van het artikel.