astro.wikisort.org - Наука

Эффе́кт Сюня́ева — Зельдо́вича — 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.[1][2]

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 данные 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:

${\displaystyle \Delta I_{\nu }=2{\frac {(kT_{\text{cmb}})^{3}}{(hc)^{2}}}yg(x),}$

где ${\displaystyle T_{\text{cmb}}}$ — температура реликтового излучения, ${\displaystyle x={\tfrac {h\nu }{kT_{\text{cmb}}}}}$, ${\displaystyle g(x)}$ — спектральная форма такого эффекта, ${\displaystyle y}$ — параметр комптонизации:

${\displaystyle g(x)=x^{4}e^{x}{\frac {x\cdot \operatorname {coth} (x/2)-4}{e^{x}-1}},}$

${\displaystyle y=\int {\frac {kT_{e}}{mc^{2}}}n_{e}\sigma _{t}\,dl,}$

где ${\displaystyle n_{e}}$ и ${\displaystyle T_{e}}$ — концентрация и температура электронов, ${\displaystyle \sigma _{t}}$ — томсоновское сечение.

Примечания

Литература

• О. В. Верходанов, Ю. Н. Парийский. Радиогалактики и космология. М.: Физматлит, 2009.
• Hu, Jian; Yu-Qing Lou (2004). “Magnetic Sunyaev–Zel'dovich effect in galaxy clusters”. Astrophysical Journal Letters. 606 (1): L1—L4. arXiv:astro-ph/0402669. Bibcode:2004ApJ...606L...1H. DOI:10.1086/420896.
• Ma, Chung-Pei; J. N. Fry (27 May 2002). “Nonlinear Kinetic Sunyaev–Zel'dovich Effect”. PRL. 88 (21): 211301. arXiv:astro-ph/0106342. Bibcode:2002PhRvL..88u1301M. DOI:10.1103/PhysRevLett.88.211301. PMID 12059470.
• Myers, A. D.; Shanks, T.; et al. (2004). “Evidence for an Extended SZ Effect in WMAP Data”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 347 (4): L67—L72. arXiv:astro-ph/0306180. Bibcode:2004MNRAS.347L..67M. DOI:10.1111/j.1365-2966.2004.07449.x.
• Springel, Volker; White, Martin; Hernquist, Lars (2001). “Hydrodynamic Simulations of the Sunyaev–Zel'dovich effect(s)”. Astrophysical Journal. 549 (2): 681—687. arXiv:astro-ph/0008133. Bibcode:2001ApJ...549..681S. DOI:10.1086/319473.
• Sunyaev, R. A.; Ya. B. Zel'dovich (1970). “Small-Scale Fluctuations of Relic Radiation”. Astrophysics and Space Science. 7 (1): 3—19. Bibcode:1970Ap&SS...7....3S. DOI:10.1007/BF00653471 (inactive 2020-04-24).
• Sunyaev, R. A.; Ia. B. Zel'dovich (1980). “Microwave background radiation as a probe of the contemporary structure and history of the universe”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 18 (1): 537—560. Bibcode:1980ARA&A..18..537S. DOI:10.1146/annurev.aa.18.090180.002541.
• Diego, J. M.; Martinez, E.; Sanz, J. L.; Benitez, N.; Silk, J. (2002). “The Sunyaev–Zel'dovich effect as a cosmological discriminator”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 331 (3): 556—568. arXiv:astro-ph/0103512. Bibcode:2002MNRAS.331..556D. DOI:10.1046/j.1365-8711.2002.05039.x.

Ссылки

• Rephaeli, Y. (1995). “Comptonization Of The Cosmic Microwave Background: The Sunyaev–Zeldovich Effect”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 33 (1): 541—580. Bibcode:1995ARA&A..33..541R. DOI:10.1146/annurev.aa.33.090195.002545.
• Barbosa, D.; Bartlett, J. G.; Blanchard, A.; Oukbir, J. (1996). “The Sunyaev–Zel'dovich effect and the value of Ω₀”. Astronomy and Astrophysics. 314: 13—17. arXiv:astro-ph/9511084. Bibcode:1996A&A...314...13B.
• Birkinshaw, M.; Gull, S. F.; Hardebeck, H. (1984). “The Sunyaev–Zel'dovich effect towards three clusters of galaxies”. Nature. 309 (5963): 34—35. Bibcode:1984Natur.309...34B. DOI:10.1038/309034a0.
• Birkinshaw, Mark (1999). “The Sunyaev Zel'dovich Effect”. Physics Reports. 310 (2—3): 97—195. arXiv:astro-ph/9808050. Bibcode:1999PhR...310...97B. DOI:10.1016/S0370-1573(98)00080-5. HDL:1983/5d24f14a-26e0-44d3-8496-5843b108fec5.
• Cen, Renyue; Jeremiah P. Ostriker (1994). “A hydrodynamic approach to cosmology: the mixed dark matter cosmological scenario”. The Astrophysical Journal. 431 (1994): 451. arXiv:astro-ph/9404011. Bibcode:1994ApJ...431..451C. CiteSeerX 10.1.1.254.3635. DOI:10.1086/174499. Архивировано из оригинала 22 February 2004.

На других языках

---

[de] Sunjajew-Seldowitsch-Effekt

Der Sunjajew-Seldowitsch-Effekt (nach Rashid Sunyaev und Jakow Borissowitsch Seldowitsch; engl. Transkription: Sunyaev-Zel'dovich effect, Abk. SZ-Effekt) erklärt den Mangel niederenergetischer Photonen und den Überschuss höherenergetischer Photonen im kosmischen Mikrowellenhintergrund, der aus Richtung von Galaxienhaufen beobachtet wird, durch Stöße der Photonen mit heißen Elektronen.

---

[en] Sunyaev–Zeldovich effect

The Sunyaev–Zeldovich effect (named after Rashid Sunyaev and Yakov B. Zeldovich and often abbreviated as the SZ effect) is the spectral distortion of the cosmic microwave background (CMB) through inverse Compton scattering by high-energy electrons in galaxy clusters, in which the low-energy CMB photons receive an average energy boost during collision with the high-energy cluster electrons. Observed distortions of the cosmic microwave background spectrum are used to detect the disturbance of density in the universe. Using the Sunyaev–Zeldovich effect, dense clusters of galaxies have been observed.

---

[es] Efecto Siunyáiev-Zeldóvich

El efecto Siunyáiev-Zeldóvich (efecto SZ) es el resultado de la interacción de la radiación de fondo, con electrones libres a una temperatura mayor a la de su entorno. Esta interacción se da en las grandes estructuras del universo como los supercúmulos o cúmulos galácticos. Teniendo como resultado neto un corrimiento al azul en el espectro del CMB.

---

- [ru] Эффект Сюняева — Зельдовича

---

---