Masivni galaktički klasteri - koji su otprilike orijentirani u ravnini koja je otprilike okrenuta prema Zemlji - mogu stvoriti snažna gravitaciona leća. Međutim, nekoliko ispitivanja takvih klastera zaključilo je da ti klasteri imaju preveliku tendenciju leća - barem više nego što se predviđa na temelju njihove očekivane mase.
Poznat (nekim istraživačima koji rade na tom području) kao "problem prevelike koncentracije", čini se da je to prima facie slučaj nestale mase. No umjesto da samo igraju kartu s tamnom materijom, istraživači provode detaljnija zapažanja - samo ako ne žele ukloniti druge moguće uzroke.
Učinak Sunyaev-Zel'dovich (SZ) nov je način skeniranja neba za masivne objekte poput galaktičkih klastera - koji iskrivljavaju kozmičku mikrovalnu pozadinu (CMB) putem inverznog Comptonova rasipanja - gdje fotoni (u ovom slučaju, CMB fotoni) komuniciraju s vrlo energiziranim elektronima koji tijekom sudara daju energiju fotonima premještajući protone na kraću frekvenciju valne duljine.
SZ efekt je u velikoj mjeri neovisan o crvenoj promjeni - budući da započinjete s najdosljednijim crveno-pomaknutim svjetlom u svemiru i tražite jednokratni događaj koji će imati isti učinak na to svjetlo, bilo da se događa u blizini ili daleko daleko. Dakle, s opremom osjetljivom na valne duljine CMB-a, možete skenirati cijelo nebo - otkrivajući i bliske objekte, koji bi mogli biti vidljivi u optičkim, kao i vrlo udaljene objekte koji su možda crveno premješteni u radio-spektar.
SZ efekt uzrokuje distorzije CMB u redoslijedu od jedne tisuće Kelvina, a za efekt su potrebne zaista masivne strukture - niti jedna galaksija nije dovoljna da sama proizvede SZ efekt. No, kad djeluje - SZ efekt nudi metodu za mjerenje mase galaktičkog skupa - i to na način koji je sasvim drugačiji od gravitacijskog leća.
Smatra se da SZ efekt posreduju elektroni u medukupnom mediju. To znači da je SZ efekt isključivo rezultat barijenske tvari, jer je posljedica obrnutog Comptonova učinka. Međutim, gravitacijsko sočivanje posljedica je izvijanja prostora-vremena - što dijelom dolazi zbog prisutnosti barijenske materije, ali i tamne (tj. Nebarionske) materije.
Gralla i ostali upotrijebili su Sunyaev-Zel'dovich Array, niz osam 3,5-metarskih radioteleskopa u Kaliforniji, kako bi pregledali 10 snažno leće galaktičkih klastera. Otkrili su konzistentnu tendenciju da je Einsteinov polumjer svake gravitacijske leće bio oko dvostruko veće od očekivane mase za masu, određenu SZ učinkom, za svaki grozd.
Ainsteinov polumjer je mjera veličine Einsteinova prstena koja bi nastala ako je grozd točno orijentiran u ravnini koja je bila točno okrenuta Zemlji - a gdje vi, objektiv i udaljeni izvor svjetlosti povećavate sve u pravoj liniji vida. Jake leće galaksije uglavnom su tek u velikoj blizini ove geometrije, ali njihov Einsteinov prsten i polumjer (a samim tim i njihova masa) mogu se zaključiti dovoljno lako.
Gralla i suradnici napominju kako je to u tijeku, a zasad samo potvrđuje problem s prekomjernom koncentracijom u drugim istraživanjima. Oni sugeriraju da je jedna mogućnost da količina medija unutar klastera može biti manja od očekivane - što znači da učinak SZ podcjenjuje stvarnu masu klastera.
Ako se, pak, radi o efektu tamne materije, u tim bi skupinama bilo više tamne materije nego što to predviđa trenutni 'standardni model' za kozmologiju (Lambda-hladna tamna materija). Čini se da istraživači namjeravaju poduzeti dodatna zapažanja prije nego što tamo odu.
Daljnje čitanje: Gralla i sur. Promatranje efekta jakih galaktičkih klastera objektiva: Sunyaev Zel'dovich: Sondiranje problema prevelike koncentracije.
A samo zbog interesa, Einsteinovo pismo o lećanju i prstenovima: Einstein, A (1936.) „Lens-like Action of a Star“ odstupanjem svjetlosti u gravitacijskom polju. Science 84 (2188): 506–507.
