Un team internazionale di ricercatori guidati dall'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha misurato, con una precisione senza precedenti, il redshift gravitazionale del Sole, un cambiamento di frequenza delle righe nello spettro solare che si produce quando la luce fuoriesce dal campo gravitazionale del Sole nel suo cammino verso la Terra. Questo lavoro, che verifica una delle predizioni della Relatività Generale di Einstein, deve essere pubblicato sulla rivista Astronomia e astrofisica .

La Teoria della Relatività Generale, pubblicato da Albert Einstein tra il 1911 e il 1916, ha introdotto un nuovo concetto di spazio e tempo, mostrando che gli oggetti massicci causano una distorsione nello spazio-tempo che viene percepita come gravità. In questo modo, La teoria di Einstein prevede, Per esempio, che la luce viaggia in percorsi curvi vicino a oggetti massicci, e una conseguenza è l'osservazione della Croce di Einstein, quattro diverse immagini di una galassia lontana che si trova dietro un oggetto massiccio più vicino, e la cui luce ne è distorta.

Altri effetti ben noti della Relatività Generale sono il graduale cambiamento osservato nell'orbita di Mercurio dovuto alla curvatura dello spazio-tempo attorno al Sole "massiccio", o il redshift gravitazionale, lo spostamento verso il rosso delle righe nello spettro del Sole a causa del suo campo gravitazionale.

Il redshift gravitazionale è un effetto importante per i sistemi di navigazione satellitare come GPS, che non funzionerebbe se la Relatività Generale non fosse inserita nelle equazioni. Questo effetto dipende dalla massa e dal raggio di un oggetto astronomico, cosicché anche se è più grande per il Sole che per la Terra, è ancora difficile da misurare nello spettro solare.

Nel 1920, Einstein ha scritto, "Per il Sole, il redshift teorico previsto è di circa due milionesimi della lunghezza d'onda. Se questo effetto esiste davvero è una domanda aperta, e gli astronomi stanno attualmente lavorando duramente per risolverlo. Per il Sole, la sua esistenza è difficile da giudicare perché l'effetto è così piccolo."

Per misurarlo, gli scienziati hanno utilizzato osservazioni dello spettro solare riflesso dalla Luna, ottenuto con lo strumento HARPS (High Accuracy Radial-velocity Planet Searcher) utilizzando la nuova tecnologia del pettine di frequenza laser.

"Combinando la precisione dello strumento HARPS con il pettine a frequenza laser, siamo stati in grado di misurare con elevata precisione la posizione delle righe del ferro nello spettro solare, " spiega Jonay González Hernández, un ricercatore Ramón y Cajal presso l'IAC e primo autore dell'articolo. "Questo ci ha permesso di verificare una delle previsioni della Teoria della Relatività Generale di Einstein, il redshift gravitazionale, con una precisione di pochi metri al secondo."

"Nuove misurazioni con il pettine di frequenza laser collegato allo spettrografo ESPRESSO, sui telescopi VLT da 8,2 m, ci permetterebbe di migliorare queste misurazioni, "aggiunge Rafael Rebolo, un ricercatore e il Direttore dell'IAC e un coautore dell'articolo.