Masīvas galaktiku kopas, kas aptuveni orientējas plaknē, kas ir aptuveni vērsta pret Zemi, var radīt spēcīgu gravitācijas objektīvu. Tomēr vairākos šādu klasteru apsekojumos ir nonācis pie secinājuma, ka šiem klasteriem ir tendence pārāk objektīvi - vismaz vairāk, nekā tiek prognozēts, ņemot vērā to paredzamo masu.
Tas, kas pazīstams (dažiem šajā jomā strādājošiem pētniekiem) kā “pārmērīgas koncentrācijas problēma”, šķiet, ka tas ir prima facie trūkstošās masas gadījums. Bet tā vietā, lai spēlētu tikai tumšās vielas kārti, pētnieki veic detalizētākus novērojumus - ja nu vienīgi, lai novērstu citus iespējamos cēloņus.
Sunjajeva-Zeļdoviča (SZ) efekts ir jauns veids, kā skenēt debesis tādiem masveida objektiem kā galaktisko kopu veidošanās, kas izkropļo kosmisko mikroviļņu fonu (CMB) ar apgrieztu komptona izkliedi - kur mijiedarbojas fotoni (šajā gadījumā - CMB fotoni). ar ļoti barotiem elektroniem, kas sadursmes laikā piešķir enerģiju fotoniem, novirzot protonus uz īsāku viļņa garumu.
SZ efekts lielākoties nav atkarīgs no sarkanās nobīdes - tā kā jūs sākat ar viskonsekventāk sarkanā mirgojošo gaismu Visumā un meklējat vienreizēju notikumu, kam būs tāda pati ietekme uz šo gaismu neatkarīgi no tā, vai tas notiek tuvu vai tālu prom. Tātad ar aprīkojumu, kas ir jutīgs pret CMB viļņu garumu, jūs varat skenēt visas debesis - atklājot gan tuvus objektus, kas varētu būt tieši novērojami optiskos, gan ļoti tālu objektus, kuri, iespējams, ir sarkanā krāsā novirzīti radio spektrā.
SZ efekts rada CMB izkropļojumus tūkstošdaļās no Kelvina, un efektam ir vajadzīgas patiešām masīvas struktūras - viena galaktika nav pietiekama, lai SZ efektu radītu pati par sevi. Bet, kad tas darbojas, SZ efekts piedāvā metodi galaktikas kopas masas mērīšanai - un to dara diezgan atšķirīgi no gravitācijas objektīva.
Tiek uzskatīts, ka SZ efektu mediē elektroni starpklasteru vidē. Tas nozīmē, ka SZ efekts ir tikai baryonic matērijas rezultāts, jo tas ir apgrieztā Komptona efekta rezultāts. Tomēr gravitācijas lēca ir telpas-laika deformācijas rezultāts - tas daļēji ir saistīts ar baryonic matērijas klātbūtni, bet arī ar tumšās (t.i., ne-baryonic) vielas klātbūtni.
Gralla et al izmantoja Sunyaev-Zel’dovich masīvu, astoņu 3,5 metru radioteleskopu masīvu Kalifornijā, lai apsekotu 10 spēcīgi izstarojošus galaktiku kopus. Viņi atrada konsekventu tendenci, ka katra gravitācijas lēca Einšteina rādiuss ir aptuveni divas reizes lielāks par katras kopas sagaidāmo masas vērtību, ko nosaka no SZ efekta.
Einšteina rādiuss ir Einšteina gredzena lieluma mērs, kas veidotos, ja klasteris būtu precīzi orientēts plaknē, kas ir precīzi vērsta pret Zemi - un kur atrodas jūs, objektīvs un attālinātais gaismas avots. visi taisnā redzes līnijā. Spēcīgi izkliedējošās galaktikas parasti ir tikai tuvu šai ģeometrijai, taču to Einšteina gredzenu un rādiusu (un līdz ar to arī masu) var secināt pietiekami viegli.
Gralla et al. Atzīmē, ka tas tiek turpināts, jo tas tikai apstiprina pārmērīgas koncentrācijas problēmu, kas atklāta citos apsekojumos. Viņi norāda, ka viena iespēja ir tāda, ka starpklasteru barotnes daudzums var būt mazāks, nekā paredzēts - tas nozīmē, ka SZ efekts nenovērtē klastera reālo masu.
Ja, alternatīvi, tas ir tumšās vielas efekts, šajās kopās būtu vairāk tumšās matērijas, nekā prognozē pašreizējais kosmoloģijas “standarta modelis” (Lambda-Cold Dark Matter). Šķiet, ka pētnieki ir nodomājuši veikt turpmākus novērojumus, pirms viņi tur dodas.
Papildu informācija: Gralla et al. Sunjajeva Zeļdoviča spēcīgo lēcu galaktiku kopu efektu novērojumi: Pārmērīgas koncentrācijas problēmas pārbaude.
Un tikai intereses pēc Einšteina vēstule par objektīviem un gredzeniem: Einšteins, A (1936) Zvaigžņu objektīvam līdzīgā darbība ar gaismas novirzi gravitācijas laukā. Zinātne 84 (2188): 506–507.
