Кинетический эффект Сюняева-Зельдовича впервые наблюдал за отдельными объектами

В соответствии с недавно опубликованной работой в The Astrophysical Journal, это явление, известное как кинетический эффект Сюняева-Зельдовича, было обнаружено во время наблюдения за высокоскоростным компонентом скопления галактик MACS J0717.5 +3745, коротко MACS 0717. Масса MACS J0717.5+3745 в общем превышает массу нашей Галактики более чем в 1 000 раз. Скопление включает в себя четыре субкластера – три неподвижных и один путешествующий со скоростью около 1 800 миль в секунду.

Профессор физики Калтеха Сунил Голвала (Sunil Golwala) и его коллеги наблюдая за скоплением галактик, стали свидетелями приближения субкластера (субкластер B) во время его первого падения в MACS J0717.5 +3745. Его кинетический момент временно проносит его через центр скопления, но сильное притяжение MACS 0717, в конечном счете, притягивает субкластер B назад до тех пор, пока тот не станет неподвижным.

Не смотря на резкие движения субкластера, исследователи сказали, что они соответствуют стандартной космологической модели. Однако, детали наблюдения за MACS J0717.5 +3745, проводимые на разных длинах волн, озадачивали исследователей, пока они не посмотрели на скопление «под объективом» кинетического эффекта Сюняева-Зельдовича.

Недавние наблюдения за скоплением галактик с помощью прибора Bolocam Калтехской субмиллиметровой обсерватории (CSO) привело к некоторым необычным выводам. Они измерили микроволновое излучение MACS J0717.5 +3745 в двух частотах –140 ГГц и 268 ГГц,  и, предполагая, что термальный эффект Сюняева-Зельдовича точный, они должны быть в состоянии использовать прежние измерения, чтобы правильно предсказать последние.

Тем не менее, наблюдения за субкластером B, с частотой 268 ГГц принесло не те результаты, как ожидалось. В конечном счете, ученые решили подсчитать, может ли кинетический эффект Сюняева-Зельдовича помочь объяснить расхождение между данными 140 ГГц и 268 ГГц. Для этого также должны быть учтены сигналы от пыльных галактик за MACS J0717.5 +3745,  которые исследователи получили на основе данных, собранных на более высоких частотах с помощью Космического телескопа «Гершель» Европейского космического агентства. Кинетический эффект Сюняева-Зельдовича, как и термальный эффект, обусловлены взаимодействием чрезмерно горячих энергетически заряженных электронов в газе внутрикластерного пространства с фотонами реликтового излучения. Тем не менее, в кинетическом эффекте на фотоны влияет не тепло электронов, которое дает случайное, нескоординированное движение, вместо этого их когерентное движение вызвано движением их субкластера через космос.

С помощью кинетического эффекта Сюняева-Зельдовича, измеряя скорости целых кластеров по отношению к расширяющейся Вселенной, ученые смогут узнать больше о том, что вызывает ускорение расширения Вселенной.