Un equipo internacional de investigadores liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha medido, con una precisión sin precedentes, el corrimiento al rojo gravitacional del Sol, un cambio en la frecuencia de las líneas del espectro solar que se produce cuando la luz se escapa del campo gravitacional del Sol en su camino hacia la Tierra. Este trabajo, que verifica una de las predicciones de la relatividad general de Einstein, se publicará en la revista Astronomía y Astrofísica .

La teoría general de la relatividad, publicado por Albert Einstein entre 1911 y 1916, introdujo un nuevo concepto de espacio y tiempo, mostrando que los objetos masivos causan una distorsión en el espacio-tiempo que se siente como gravedad. De este modo, La teoría de Einstein predice, por ejemplo, que la luz viaja en trayectorias curvas cerca de objetos masivos, y una consecuencia es la observación de la Cruz de Einstein, cuatro imágenes diferentes de una galaxia distante que se encuentra detrás de un objeto masivo más cercano, y cuya luz es distorsionada por ella.

Otros efectos bien conocidos de la Relatividad General son el cambio gradual observado en la órbita de Mercurio debido a la curvatura del espacio-tiempo alrededor del Sol "masivo", o el corrimiento al rojo gravitacional, el desplazamiento al rojo de las líneas en el espectro del Sol debido a su campo gravitacional.

El corrimiento al rojo gravitacional es un efecto importante para los sistemas de navegación por satélite como el GPS, lo que no funcionaría si la relatividad general no se incluyera en las ecuaciones. Este efecto depende de la masa y el radio de un objeto astronómico, de modo que aunque sea más grande para el Sol que para la Tierra, todavía es difícil de medir en el espectro solar.

En 1920, Einstein escribió:"Para el sol, el corrimiento al rojo teórico previsto es aproximadamente dos millonésimas de la longitud de onda. Si este efecto existe realmente es una pregunta abierta, y los astrónomos están trabajando actualmente para resolverlo. Para el sol su existencia es difícil de juzgar porque el efecto es muy pequeño ".

Para medirlo, los científicos han utilizado observaciones del espectro solar reflejado desde la Luna, obtenido con el instrumento HARPS (Buscador de planetas de velocidad radial de alta precisión) utilizando la nueva tecnología del peine de frecuencia láser.

"Combinando la precisión del instrumento HARPS con el peine de frecuencia láser, hemos podido medir con gran precisión la posición de las líneas de hierro en el espectro solar, "explica Jonay González Hernández, investigador Ramón y Cajal del IAC y primer autor del artículo. "Esto nos ha permitido verificar una de las predicciones de la teoría de la relatividad general de Einstein, el corrimiento al rojo gravitacional, con una precisión de unos pocos metros por segundo ".

"Nuevas mediciones con el peine de frecuencia láser acoplado al espectrógrafo ESPRESSO, en los telescopios VLT de 8,2 m, nos permitiría mejorar estas mediciones, "añade Rafael Rebolo, investigadora y directora del IAC y coautora del artículo.