Такая возможность была теоретически предсказана нашими выдающимися учеными Рашидом Алиевичем Сюняевым и Яковом Борисовичем Зельдовичем. Только через 30 лет, когда позволило развитие техники, теория была практически подтверждена на космической обсерватории Планк.

   Результаты этих наблюдений активно обрабатываются и обсуждаются учеными всего мира. В журнале «Успехи физических наук» (том 186, №1, 2016) в рубрике «Обзоры актуальных проблем» помещена статья ведущего сотрудника Специальной астрофизической обсерватории (САО) О.В. Верходанова, в которой он показал, что поиск скоплений галактик с использованием Эффекта Сюняева-Зельдовича (ЭСЗ) играет важную роль в исследовании строения и эволюции Вселенной.

    Скопления галактик состоят из барионного и темного, не излучающего, но гравитирующего вещества. Барионное – это сотни-тысячи галактик, каждая из которых содежит десятки или сотни миллиардов звезд и горячий газ (десятки-сотни миллионов градусов). Причины его разогрева пока в процессе обсуждения.  По массе горячий газ не уступает суммарной массе галактик скопления, он является источником рентгеновского излучения.

    Эффект СЗ заключается в следующем. Скопление галактик закрывает участок реликтового фона,  максимум излучения которого находится на волне 1.87 мм. Поэтому  в миллиметровом диапазоне интенсивность излучения в направлении на скопление галактик падает. Проходящий сквозь скопление поток фотонов реликтового излучения встречает на своем пути свободные электроны очень горячего газа. Электроны рассеивают фотоны, изменяя направление их движения, и при этом передают им часть своей энергии (обратный комптон-эффект), поэтому на более  высоких частотах (в субмиллиметровом даипазоне) скопление выглядит ярче реликтового фона. (см. рис. 1).

                                 Рис. 1

    Космическая обсерватория Планк работала в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах. Ее основными задачами были исследование флуктуаций реликтового излучения и поиск скоплений галактик методом СЗ. Используя ЭСЗ,  обсерватория Планк отметила 1653 неизвестных скоплений галактик.  По указанным координатам были направлены оптические телескопы, которые смогли увидеть 1203 из них. Открытие было подтверждено специализированными наземными радиотелескопами на Южном полюсе и в пустыне Атакама, а также  рентгеновскими космическими обсерваториями  XMM-Newton и Nu STAR. Наличие рентгеновского сигнала подтверждает, что в указанном направлении есть скопление галактик, ведь реликтовый фон рентгена не излучает.

   Как и было предсказано авторами ЭСЗ, очень интересна частота 217 ГГц. На этой частоте  скопление становится невидимым, т.к. частота его излучение совпадает с частотой излучения реликтового фона, и скопление как бы стирается. Это явление прекрасно иллюстрирует изображение одного и того же скопления в семи частотах его спектра (см. рис. 2).

                                                                        Рис. 2

   ЭСЗ открывает новые возможности в исследовании эволюции Вселенной.  Например, по  характеристикам проявления ЭСЗ в разных скоплениях можно косвенно оценить  массу  каждого из них. По спектрам скоплений в оптическом диапазоне можно определить расстояния и, следовательно, эпоху образования  наблюдаемых скоплений галактик во Вселенной.

    ЭСЗ позволяет больше узнать об эволюции темной материи и об изменении скорости расширения Вселенной под действием темной энергии. С учетом прежних наблюдений, в частности на космической обсерватории Хаббл, сейчас исследуется несколько тысяч скоплений галактик.  При помощи ЭСЗ  будут найдены еще тысячи и редко встречающиеся сверхскопления -  скопления скоплений галактик.

На фотографии скопления галактик в начале статьи точки – это звезды нашей Галактики, через нее смотрим на одно из скоплений галактик.  Не точечные объекты – галактики этого скопления.