Efecto Sunyaev-Zeldovich
El efecto Sunyaev-Zeldovich (llamado así por Rashid Sunyaev y Yakov B. Zeldovich y a menudo abreviado como el efecto SZ ) es la distorsión espectral del fondo cósmico de microondas (CMB) a través de la dispersión inversa de Compton por electrones de alta energía en cúmulos de galaxias, en los que los fotones CMB de baja energía reciben un impulso de energía promedio durante la colisión con los electrones del grupo de alta energía. Las distorsiones observadas del espectro de fondo de microondas cósmico se utilizan para detectar la perturbación de la densidad en el universo. Usando el efecto Sunyaev-Zeldovich, densoSe han observado cúmulos de galaxias .
El efecto Sunyaev-Zeldovich fue predicho por Rashid Sunyaev y Yakov Zeldovich para describir las anisotropías en el CMB. El efecto es causado por la interacción del CMB con electrones de alta energía. Estos electrones de alta energía provocan la dispersión Compton inversa de los fotones CMB, lo que provoca una distorsión en el espectro de radiación del CMB. El efecto Sunyaev-Zeldovich es más evidente cuando se observan cúmulos galácticos. El análisis de datos CMB a una resolución angular más alta ( valores altos ) requiere tener en cuenta el efecto Sunyaev-Zeldovich.
El efecto Sunyaev-Zeldovich es de gran interés astrofísico y cosmológico . Puede ayudar a determinar el valor de la constante de Hubble , determinar la ubicación de nuevos cúmulos de galaxias y en el estudio de la estructura y la masa del cúmulo. Dado que el efecto Sunyaev-Zeldovich es un efecto de dispersión, su magnitud es independiente del corrimiento al rojo, lo que significa que los grupos con alto corrimiento al rojo se pueden detectar con la misma facilidad que aquellos con bajo corrimiento al rojo.
La distorsión del CMB resultante de una gran cantidad de electrones de alta energía se conoce como efecto térmico Sunyaev-Zeldovich. El efecto térmico Sunyaev-Zeldovich se estudia más comúnmente en los cúmulos de galaxias . Al comparar el efecto Sunyaev-Zeldovich y los datos de emisión de rayos X , se puede estudiar la estructura térmica del cúmulo y, si se conoce el perfil de temperatura, se pueden usar los datos de Sunyaev-Zeldovich para determinar la masa bariónica del cúmulo a lo largo de la línea. en vista. [2] La comparación de Sunyaev-Zeldovich y los datos de rayos X también se pueden usar para determinar la constante de Hubble usando la distancia del diámetro angular del cúmulo. [3] Estas distorsiones térmicas también se pueden medir en supercúmulosy en los gases del grupo local, aunque son menos significativos y más difíciles de detectar. En los supercúmulos, el efecto no es fuerte (< 8 μK), pero con un equipo lo suficientemente preciso, la medición de esta distorsión puede dar una idea de la formación de estructuras a gran escala. Los gases en el grupo local también pueden causar anisotropías en el CMB debido al efecto térmico Sunyaev-Zoldovich que debe tenerse en cuenta al medir el CMB para ciertas escalas angulares. [2]
El efecto cinemático Sunyaev-Zeldovich se produce cuando un cúmulo de galaxias se mueve en relación con el flujo del Hubble . El efecto cinemático Sunyaev-Zeldovich proporciona un método para calcular la velocidad peculiar:
