Ученые технологического института в Калифорнии совместно с инженерами Лаборатории реактивного движения НАСА провели необычное исследование. В ходе эксперимента им впервые удалось зафиксировать отклонения космического микроволнового фонового излучения у отдельного объекта. Эти изменения произошли в результате действия на него движущего объекта достаточно большой массы.
Зафиксированное явление получило название — эффект Сюняева-Зельдовича. Этот кинетический эффект обнаружили в процессе слежения за высокоскоростным компонентом скопления галактик MACS J0717.5 +3745, коротко MACS 0717. Так вот, если оперировать массой, то масса нашей Галактики в сравнении с массой MACS J0717.5+3745 более чем в 1 000 раз меньше. Скопление представляет собой четыре субкластера – три стационарных и один постоянно находящийся в движении со скоростью более 1 790 миль в секунду.
Профессор Калтеха Сунил Голвала и его коллеги, зафиксировали приближение субкластера в момент его начального падения в MACS J0717.5 +3745. Благодаря своему кинетическому моменту субкластер проносится через центр скопления, но сильное притяжение галактики MACS 0717, в итоге, притягивает субкластер и тот становится неподвижным.
Резкие движения субкластера вовсе не насторожили исследователей. Все что они видели, соответствовало стандартной космологической модели. Однако ученых озадачили отдельные моменты, возникающие при разных длинах волн. Исследователей посмотрели на скопление под другим углом — кинетический эффект Сюняева-Зельдовича.
С помощью оборудования Калтехской субмиллиметровой обсерватории ученые отслеживали скопления галактик. И эти наблюдения привели к неоднозначным заключениям. Так, учеными было измерено микроволновое излучение MACS 0717 в двух частотах — +268 ГГц и — 140 ГГц. Также, они предполагают, что термальный эффект Сюняева-Зельдовича довольно точный, и это должно позволить использовать старые измерения для правильного предсказания новых.
Однако ожидания ученых не оправдалось. Наблюдения за субкластером на частоте 268 ГГц показали расхождения. Используя кинетический эффект Сюняева-Зельдовича ученые попытались найти объяснения в расхождении данных +268 ГГц и — 140 ГГц.
Кинетический эффект Сюняева-Зельдовича можно рассматривать как термальный эффект. В газе внутри кластера происходит взаимодействие сверх горячих энергетически заряженных электронов с фотонами реликтового излучения. Однако, если рассматривать кинетический эффект от этого взаимодействия, то становится ясно, что на фотоны оказывает влияние не тепло электронов, а их согласованное движение вызвано движением субкластера через космос.
Кинетический эффект Сюняева-Зельдовича позволил измерять скорости целых кластеров по отношению к Вселенной, которая постоянно расширяется, а это поможет ученые понять, что ускоряет расширения Вселенной.