Billedet viser målingen af SZ-effekten i galaksehoben RX J1347.5-1145 taget med ALMA (blå). Baggrundsbilledet er taget af Hubble -rumteleskopet. Et "hul" forårsaget af SZ -effekten ses i ALMA -observationer. Kredit:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Kitayama et al., NASA/ESA Hubble -rumteleskop
Forskere, der bruger Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), har med succes afbildet et radiohul omkring en galaksehob, der er 4,8 milliarder lysår væk. Dette er det billede i højeste opløsning, der nogensinde er taget af et sådant hul forårsaget af Sunyaev-Zel'dovich-effekten (SZ-effekten). Billedet viser ALMAs høje evne til at undersøge fordelingen og temperaturen af gas omkring galaksehobe gennem SZ -effekten.
Et forskerhold ledet af Tetsu Kitayama, Toho Universitet, Japan, og Eiichiro Komatsu, Max Planck Institute for Astrophysics, Tyskland, brugte ALMA til at undersøge den varme gas i en galaksehob. Den varme gas er en vigtig komponent til at forstå arten og udviklingen af galaksehobe. Selvom den varme gas ikke selv udsender radiobølger, som ville kunne påvises med ALMA, gassen spreder radiobølgerne i den kosmiske mikrobølgebaggrund og laver et "hul" omkring galaksehoben. Dette kaldes Sunyaev-Zel'dovich-effekten (Bemærk).
Teamet observerede galaksehoben RX J1347.5-1145 placeret 4,8 milliarder lysår væk. Denne galaksehob er kendt blandt astronomer for sin stærke SZ -effekt og er blevet observeret mange gange med radioteleskoper. Disse observationer afslørede en ujævn fordeling af den varme gas i denne galaksehob, som ikke blev set ved røntgenobservationer. Astronomer havde derfor brug for observationer med højere opløsning; disse dog var vanskelige at opnå med højopløselige radiointerferometre, da den varme gas i galaksehobe er relativt glat og bredt fordelt.
ALMA brugte Atacama Compact Array til at overvinde denne vanskelighed, som giver et bredere synsfelt med sine antenner med mindre diameter og den tætpakkede antennekonfiguration. Ved at bruge dataene fra Morita Array, astronomer kan præcist måle radiobølgerne fra objekter, der strækker sig over en stor vinkel på himlen. Med ALMA, holdet opnåede således et SZ-effektbillede af RX J1347.5-1145, med dobbelt så høj opløsning og ti gange bedre følsomhed end tidligere observationer. Dette er det første billede af SZ -effekten med ALMA.
"Den nye ALMA -observation bekræfter ikke kun de tidligere observationer, men giver også et billede med den højeste opløsning og højeste følsomhed, som åbner en ny æra for SZ -videnskab, "Eiichiro Komatsu påpeger." Uoverensstemmelsen mellem radio- og røntgenobservationer fører os til den konklusion, at denne klynge gennemgår en voldsom fusion, og vi tror, at der er en gasklump, som er utrolig varm. "
Cosmic Microwave Background (CMB) er den resterende stråling fra Big Bang og dens radiobølger når os fra alle retninger. Når CMB -radiobølger passerer gennem den varme gas i en galaksehob, radiobølgerne interagerer med elektroner med høj energi i den varme gas og får energi. Som resultat, strålingen flyttes fra radiobølger til højere energi. Iagttagelse fra Jorden, CMB i det oprindelige energiområde har mindre intensitet nær galaksehoben. Dette kaldes "Sunyaev-Zel'dovich-effekten, "først foreslået af Rashid Sunyaev (i øjeblikket direktør ved Max Planck Institute for Astrophysics) og Yakov Zel'dovich i 1970.