Масивните галактически клъстери - които са ориентирани грубо в равнина, която е грубо обърната към Земята - могат да генерират силни гравитационни лещи. Въпреки това, няколко проучвания на такива клъстери стигнаха до извода, че тези клъстери имат склонност към твърде много обективи - поне повече от предвиденото въз основа на очакваната им маса.
Известен (за някои изследователи, работещи в района) като „проблем със свръхконцентрацията“, той изглежда е първичен случай на липсваща маса. Но вместо да играят само на карта с тъмна материя, изследователите преследват по-подробни наблюдения - ако не само за да премахнат други възможни причини.
Ефектът Суняев-Зелдович (SZ) е нов начин за сканиране на небето за масивни обекти като галактически клъстери - които изкривяват космическия микровълнов фон (CMB) чрез обратно разсейване на Комптън - където взаимодействат фотоните (в този случай CMB фотоните) с много енергизирани електрони, които предават енергия на фотоните по време на сблъсък, измествайки протоните на по-къса честота на дължината на вълната.
Ефектът SZ до голяма степен не зависи от червената смяна - тъй като започвате с най-последователно червената изместена светлина във Вселената и търсите еднократно събитие, което ще има същия ефект върху тази светлина, независимо дали се случва близо или далеч далеч. Така че, с оборудване, чувствително към дължините на вълните на CMB, можете да сканирате цялото небе - откривайки както близки обекти, които може да се наблюдават директно в оптични, така и много отдалечени обекти, които може да са били преместени в червено в радиочестотния спектър.
Ефектът SZ причинява изкривявания на CMB от порядъка на една хилядна част от Келвин и ефектът изисква наистина масивни структури - една единствена галактика не е достатъчна, за да генерира сам ефекта на SZ. Но когато работи - ефектът SZ предлага метод за измерване на масата на галактически клъстер - и го прави по начин, който е доста различен от гравитационното лещиране.
Смята се, че ефектът на SZ се медиира от електрони в междукластерната среда. Това означава, че ефектът на SZ е резултат единствено от барионната материя, тъй като е следствие от обратния комптонов ефект. Гравитационното лещиране обаче е резултат от изкривяването на пространството и времето - което отчасти се дължи на наличието на барионна материя, но също и на тъмна (т.е. непарионна) материя.
Gralla и др. Използваха масива Sunyaev-Zel'dovich, масив от осем 3,5 метра радиотелескопи в Калифорния, за да изследват 10 силно обективирани галактически клъстери. Те откриха постоянна тенденция радиусът на Айнщайн на всяка гравитационна леща да бъде около два пъти по-голяма от очакваната стойност за масата, определена от ефекта SZ, на всеки клъстер.
Радиусът на Айнщайн е мярка за размера на пръстена на Айнщайн, който би се образувал, ако клъстер беше точно ориентиран в равнина, която беше точно обърната към Земята - и където вие, обективът и далечният източник на светлина се увеличавате, всичко в права посока. Силно обективните галактики обикновено са само в близост до тази геометрия, но техните пръстен и радиус на Айнщайн (и следователно тяхната маса) могат да се правят достатъчно лесно.
Gralla et al отбелязват, че това е незавършено производство, тъй като засега само потвърждава проблема с прекомерната концентрация, открит в други проучвания. Те предполагат, че една възможност е количеството на средата между клъстерите да е по-малко от очакваното - което означава, че ефектът на SZ подценява реалната маса на клъстера.
Ако алтернативно това е ефект на тъмна материя, в тези клъстери ще има повече тъмна материя, отколкото прогнозира сегашният „стандартен модел“ за космологията (Lambda-Cold Dark Matter). Изглежда изследователите имат намерение да предприемат допълнителни наблюдения, преди да отидат там.
Допълнителна информация: Gralla et al. Наблюдения на ефекта на Суняев Зелдович на силните кластери за галактика на лещи: сондиране на проблема свръхконцентрация.
И само за интерес, писмото на Айнщайн за обективи и пръстени: Айнщайн, А (1936 г.) Действие, подобно на обектива на звезда от отклонението на светлината в гравитационното поле. Science 84 (2188): 506–507.
