Эффект Сюняева — Зельдовича

Эффект Сюняева — Зельдовича — изменение интенсивности радиоизлучения реликтового фона из-за обратного эффекта Комптона на горячих электронах межзвёздного и межгалактического газа. Эффект назван в честь предсказавших его в 1969 году учёных Р. А. Сюняева и Я. Б. Зельдовича.

С помощью эффекта Сюняева — Зельдовича можно измерить диаметр скопления галактик, благодаря чему скопления галактик могут быть использованы в качестве стандартной линейки при построении шкалы расстояний во Вселенной.

На практике эффект начали регистрировать с 1978 года. Ныне для составления каталогов скоплений галактик обращаются к данным космических («Планк») и наземных (South Pole Telescope, Sunyaev-Zel’dovich Array) обсерваторий, полученным на основе эффекта Сюняева — Зельдовича.

Формула

Изменение радиоизлучения даётся следующим выражением:

ΔI_ν = 2(kT_(cmb))³/(hc)²yg(x),

где T_(cmb) — температура реликтового излучения, x = hν/kT_(cmb), g(x) — спектральная форма такого эффекта, y — параметр комптонизации:

g(x) = x⁴e^x(x·coth (x/2)-4)/(e^x-1),

y = ∫kT_e/mc²n_eσ_tdl,

где n_e и T_e — концентрация и температура электронов, σ_t — томсоновское сечение.