Эффект Сюняева — Зельдовича: различия между версиями

[отпатрулированная версия]

Содержимое удалено Содержимое добавлено

Линейный

Версия от 11:52, 8 июля 2020

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:

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

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

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

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

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

Примечания

↑ R. A. Sunyaev, Ya. B. Zeldovich: Small-Scale Fluctuations of Relic Radiation. Astrophysics and Space Science, 7 (1970) 3-19, doi:10.1007/BF00653471.
↑ R. A. Sunyaev, Ya. B. Zeldovich: Microwave background radiation as a probe of the contemporary structure and history of the universe. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 18 (1980) 537—560, doi:10.1146/annurev.aa.18.090180.002541.

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.; Outram, P. J.; Frith, W. J.; Wolfendale, A. W. (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. {{cite journal}}: Неизвестный параметр |displayauthors= игнорируется (|display-authors= предлагается) (справка)
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).{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (DOI неактивен с апреля 2020) (ссылка)
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 22 февраля 2004.

[1] R. A. Sunyaev, Ya. B. Zeldovich: Small-Scale Fluctuations of Relic Radiation. Astrophysics and Space Science, 7 (1970) 3-19, doi:10.1007/BF00653471.

[2] R. A. Sunyaev, Ya. B. Zeldovich: Microwave background radiation as a probe of the contemporary structure and history of the universe. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 18 (1980) 537—560, doi:10.1146/annurev.aa.18.090180.002541.

[1]

[2]

@@ Строка 1: / Строка 1: @@
-'''Эффе́кт Сюня́ева — Зельдо́вича''' — изменение [[Интенсивность (физика)|интенсивности]] [[Радиоизлучение|радиоизлучения]] [[Реликтовый фон|реликтового фона]] из-за [[Обратный эффект Комптона|обратного эффекта Комптона]] на горячих [[электрон]]ах [[Межзвёздный газ|межзвёздного и межгалактического газа]]. Эффект назван в честь предсказавших его в 1969 году учёных [[Р. А. Сюняева]] и [[Я. Б. Зельдович]]а.<ref>R. A. Sunyaev, Ya. B. Zeldovich: Small-Scale Fluctuations of Relic Radiation. Astrophysics and Space Science, 7 (1970) 3-19, doi:10.1007/BF00653471.</ref><ref>R. A. Sunyaev, Ya. B. Zeldovich: Microwave background radiation as a probe of the contemporary structure and history of the universe. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 18 (1980) 537-560, doi:10.1146/annurev.aa.18.090180.002541.</ref>
+'''Эффе́кт Сюня́ева — Зельдо́вича''' — изменение [[Интенсивность (физика)|интенсивности]] [[Радиоизлучение|радиоизлучения]] [[Реликтовый фон|реликтового фона]] из-за [[Обратный эффект Комптона|обратного эффекта Комптона]] на горячих [[электрон]]ах [[Межзвёздный газ|межзвёздного и межгалактического газа]]. Эффект назван в честь предсказавших его в 1969 году учёных [[Р. А. Сюняева]] и [[Я. Б. Зельдович]]а.<ref>R. A. Sunyaev, Ya. B. Zeldovich: Small-Scale Fluctuations of Relic Radiation. Astrophysics and Space Science, 7 (1970) 3-19, doi:10.1007/BF00653471.</ref><ref>R. A. Sunyaev, Ya. B. Zeldovich: Microwave background radiation as a probe of the contemporary structure and history of the universe. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 18 (1980) 537—560, doi:10.1146/annurev.aa.18.090180.002541.</ref>
 С помощью эффекта Сюняева — Зельдовича можно измерить диаметр [[Скопление галактик|скопления галактик]], благодаря чему скопления галактик могут быть использованы в качестве [[Стандартная линейка|стандартной линейки]] при построении [[Шкала расстояний в астрономии|шкалы расстояний во Вселенной]].
@@ Строка 6: / Строка 6: @@
 == Формула ==
-Изменение радиоизлучения дается следующим выражением:
+Изменение радиоизлучения даётся следующим выражением:
 : <math>\Delta I_{\nu}=2\frac{(kT_{cmb})^3}{(hc)^2}yg(x),</math>
-где <math>T_{cmb}</math> — [[температура]] реликтового излучения, <math>x=\tfrac{h\nu}{kT_{cmb}}</math>, <math>g(x)</math> — спектральная форма такого эффекта, <math>y</math> — параметр комптонизации:
+где <math>T_{cmb}</math> — [[температура]] реликтового излучения, <math>x=\tfrac{h\nu}{kT_{cmb}}</math>, <math>g(x)</math> — спектральная форма такого эффекта, <math>y</math> — параметр комптонизации:
 : <math>g(x) = x^4 e^x \frac{x \cdot \mathrm{coth}(x/2)-4}{e^x-1},</math>
 : <math>y = \int \frac{kT_e}{mc^2}n_e\sigma_t\,dl,</math>
@@ Строка 18: / Строка 18: @@
 == Литература ==
 * ''О. В. Верходанов'', ''Ю. Н. Парийский''. Радиогалактики и космология. {{М.}}: Физматлит, 2009.
+* {{cite journal | last = Hu | first = Jian |author2=Yu-Qing Lou  | arxiv = astro-ph/0402669 | title = Magnetic Sunyaev–Zel'dovich effect in galaxy clusters | journal=Astrophysical Journal Letters|bibcode = 2004ApJ...606L...1H |doi = 10.1086/420896 | date = 2004 | volume = 606 | issue = 1 | pages = L1–L4 }}
+* {{cite journal | last = Ma | first = Chung-Pei |authorlink=Chung-Pei Ma|author2=J. N. Fry  | title = Nonlinear Kinetic Sunyaev–Zel'dovich Effect | journal=PRL | date = 27 May 2002 | arxiv = astro-ph/0106342 |bibcode = 2002PhRvL..88u1301M |doi = 10.1103/PhysRevLett.88.211301 | pmid = 12059470 | volume = 88 | issue = 21 | pages = 211301 | url = http://cds.cern.ch/record/505490 }}
+* {{cite journal | first = A. D. | last = Myers | title = Evidence for an Extended SZ Effect in WMAP Data | journal=[[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]] | arxiv = astro-ph/0306180 |bibcode = 2004MNRAS.347L..67M |doi = 10.1111/j.1365-2966.2004.07449.x | date = 2004 | volume = 347 | issue = 4 | pages = L67–L72 | displayauthors = 2 | last2 = Shanks | first2 = T. | last3 = Outram | first3 = P. J. | last4 = Frith | first4 = W. J. | last5 = Wolfendale | first5 = A. W. }}
+* {{cite journal | last = Springel | first = Volker | first2 = Martin | last2 = White | first3 = Lars | last3 = Hernquist | arxiv = astro-ph/0008133 | title = Hydrodynamic Simulations of the Sunyaev–Zel'dovich effect(s) | journal=Astrophysical Journal|bibcode = 2001ApJ...549..681S |doi = 10.1086/319473 | date = 2001 | volume = 549 | issue = 2 | pages = 681–687 }}
+* {{cite journal | last = Sunyaev | first = R. A. |author2=Ya. B. Zel'dovich | bibcode = 1970Ap&SS...7....3S | title = Small-Scale Fluctuations of Relic Radiation | journal=Astrophysics and Space Science | volume = 7 | issue = 1 | pages = 3–19 | date = 1970 | doi = 10.1007/BF00653471 | doi-broken-date = 2020-04-24 | url =  https://link.springer.com/article/10.1007/BF00653471 | url-access = subscription}}
+* {{cite journal | last = Sunyaev | first = R. A. |author2=Ia. B. Zel'dovich | bibcode = 1980ARA&A..18..537S | title = Microwave background radiation as a probe of the contemporary structure and history of the universe | journal=Annual Review of Astronomy and Astrophysics | volume = 18 |date = 1980 | issue = 1 | pages = 537–560 | doi = 10.1146/annurev.aa.18.090180.002541}}
+* {{cite journal | last = Diego | first = J. M. | first2 = E. | last2 = Martinez | first3 = J. L. | last3 = Sanz | first4 = N. | last4 = Benitez | first5 = J. | last5 = Silk | arxiv =  astro-ph/0103512| title = The Sunyaev–Zel'dovich effect as a cosmological discriminator | journal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society| volume = 331 |date = 2002 | issue = 3 | pages = 556–568| doi = 10.1046/j.1365-8711.2002.05039.x|bibcode = 2002MNRAS.331..556D }}
 == Ссылки ==
+{{Навигация}}
-* [http://cosmo.labrate.ru/distance.htm Букварь расстояний, Метод Y: Эффект Сюняева-Зельдовича]
+* {{cite journal | first = Y. | last = Rephaeli | bibcode = 1995ARA&A..33..541R | title = Comptonization Of The Cosmic Microwave Background: The Sunyaev–Zeldovich Effect | journal=Annual Review of Astronomy and Astrophysics | volume = 33 | date= 1995 | issue = 1 | pages = 541–580 | doi = 10.1146/annurev.aa.33.090195.002545}}
-* [http://physics.kgsu.ru/astronomia/NV/relictovoe%20izluchenie%20(5).htm Эффект Сюняева – Зельдовича]
+* {{cite journal | author=Barbosa, D. |author2=Bartlett, J. G. | bibcode = 1996A&A...314...13B | title = The Sunyaev–Zel'dovich effect and the value of &Omega;<sub>0</sub> | journal=Astronomy and Astrophysics | volume = 314 | pages = 13–17| year= 1996 |arxiv = astro-ph/9511084 |last3=Blanchard  |first3=A.  |last4=Oukbir  |first4=J.  }}
+* {{cite journal | author=Birkinshaw, M. |author2=Gull, S. F.  | bibcode = 1984Natur.309...34B | title = The Sunyaev–Zel'dovich effect towards three clusters of galaxies | journal=Nature | volume = 309 | issue = 5963 | pages = 34–35| date = 1984 | doi = 10.1038/309034a0|last3=Hardebeck  |first3=H.  }}
+* {{cite journal | last = Birkinshaw | first = Mark | url = http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/Birkinshaw/Birk_contents.html | title = The Sunyaev Zel'dovich Effect | year = 1999 | journal=Physics Reports | volume = 310 | issue = 2–3 | pages = 97–195 | doi = 10.1016/S0370-1573(98)00080-5|arxiv = astro-ph/9808050 |bibcode = 1999PhR...310...97B | hdl = 1983/5d24f14a-26e0-44d3-8496-5843b108fec5 }}
+* {{cite journal | last = Cen | first = Renyue | author2 = Jeremiah P. Ostriker | url = http://zeus.ncsa.uiuc.edu:8080/gc3/gc3013/mdm.html | title = A hydrodynamic approach to cosmology: the mixed dark matter cosmological scenario | journal = The Astrophysical Journal | volume = 431 | issue = 1994 | date = 1994 | pages = 451 | doi = 10.1086/174499 | bibcode = 1994ApJ...431..451C | arxiv = astro-ph/9404011 | citeseerx = 10.1.1.254.3635 | archive-url = https://web.archive.org/web/20040222081854/http://zeus.ncsa.uiuc.edu:8080/gc3/gc3013/mdm.html | archive-date = 22 February 2004}}
 {{Внешние ссылки}}
-{{rq|stub|sources}}
 [[Категория:Астрофизика]]