efecto Siunyáiev-Zeldóvichefecto
En 1969, los astrofísicos soviéticos Rashid Siunyáiev y Yákov Zeldóvich predijeron que el gas intergaláctico caliente en los cúmulos de galaxias debía dejar una huella en la radiación de fondo. Los electrones del plasma, acelerados a enormes velocidades, transfieren energía a los fotones mediante la dispersión Compton inversa. El efecto es como una «niebla» de electrones que tiñe ligeramente la luz de fondo. Esto permite ver cúmulos de galaxias a cualquier distancia, ya que el brillo superficial del efecto no depende de la lejanía.
How it works
Los astrónomos observan esta distorsión y, a partir de ella, determinan la presión del gas en el cúmulo, su masa y la distancia hasta él, independientemente del corrimiento al rojo.
💡 El efecto Siunyáiev-Zeldóvich fue uno de los primeros métodos que confirmaron la existencia de la energía oscura, cuando se utilizó para medir distancias a cúmulos lejanos y compararlas con el modelo de expansión.
y = \frac{\sigma_T}{m_e c^2} \int n_e k_B T_e \, dl
y: parámetro adimensional de comptonización, σ_T ≈ 6.652×10⁻²⁹ m²: sección eficaz de dispersión de Thomson del electrón, m_e ≈ 9.109×10⁻³¹ kg: masa del electrón, c ≈ 3×10⁸ m/s: velocidad de la luz, n_e: concentración de electrones (m⁻³), k_B ≈ 1.381×10⁻²³ J/K: constante de Boltzmann, T_e: temperatura electrónica (K), dl: elemento de longitud a lo largo de la línea de visión (m).
\Delta T_\text{CMB} = T_\text{CMB} \, y \left( x \frac{e^x+1}{e^x-1} - 4 \right)
ΔT_CMB: cambio de temperatura del CMB (K), T_CMB ≈ 2.725 K: temperatura media del CMB, y: parámetro de Compton, x = hν/(k_B T_CMB): frecuencia adimensional, h ≈ 6.626×10⁻³⁴ J·s: constante de Planck.