El Sunyaev–Zeldovich Array ( SZA ) en California es un conjunto de ocho telescopios de 3,5 metros que funcionaba como parte del ahora cerrado Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA). Sus objetivos iniciales eran estudiar el fondo cósmico de microondas (CMB) para medir sus anisotropías a escala fina y encontrar cúmulos de galaxias. El estudio se completó en 2007 y el conjunto se utiliza ahora principalmente para caracterizar cúmulos a través del efecto Sunyaev–Zeldovich . Las observaciones comenzaron en el SZA en abril de 2005.
Uno de los avances más importantes de los últimos años ha sido la detección, mediante observaciones del CMB y estudios de supernovas , de una forma de energía que está acelerando la expansión del universo. Denominada energía oscura por analogía con la materia oscura, se cree que representa aproximadamente el 70% del contenido energético del universo.
Si bien la energía oscura no se puede observar directamente, sus propiedades básicas se pueden inferir a partir de su efecto en la formación de estructuras en el universo. Así como un ecologista puede aprender sobre el suministro de alimentos estudiando cómo evolucionan las poblaciones animales con el tiempo, los físicos pueden aprender sobre la energía oscura estudiando las estadísticas de población de los habitantes del universo, en este caso, los cúmulos de galaxias .
El SZA recibe su nombre del método que utiliza para medir los cúmulos de galaxias: la dispersión de la luz del CMB a medida que pasa a través del gas ionizado caliente del cúmulo, conocido como efecto Sunyaev-Zeldovich (efecto SZ). En resumen, el CMB se utiliza como una luz de fondo contra la cual se pueden ver los cúmulos de galaxias por las sombras que proyectan. Dado que el SZA ve la sombra en lugar de la luz emitida por el propio cúmulo, se puede utilizar para medir cúmulos suficientemente grandes casi independientemente de su corrimiento al rojo , hasta la época en la que los cúmulos comenzaron a formarse.
El SZA se ha utilizado para observaciones de múltiples longitudes de onda de más de 100 cúmulos de galaxias, tanto de forma independiente como como parte del Conjunto Combinado para la Investigación en Astronomía de Ondas Milimétricas (CARMA), que se desactivó después del 3 de abril de 2015. [1] De 2005 a 2007, el SZA realizó un estudio profundo de 31 GHz ( gigahercios ) de varias zonas del cielo.
El SZA no es un único telescopio, sino un conjunto de ocho telescopios que funcionan juntos como un interferómetro . Un interferómetro no detecta la luz de la misma manera que un telescopio ordinario, midiendo la potencia total recogida por una única antena; en cambio, observa las diferencias entre la luz que incide sobre pares de telescopios. Al igual que las ondas de agua, las ondas de luz pueden interferir entre sí, produciendo un patrón complejo de aumentos de intensidad donde las ondas interfieren de forma constructiva y nulos donde interfieren de forma destructiva.
A medida que la luz de una fuente incide sobre el conjunto, un interferómetro detecta este patrón de interferencia (de ahí el nombre). La estructura de la fuente en el cielo se puede inferir a partir del patrón de interferencia, de la misma manera que se puede inferir el tamaño y la forma de una piedra arrojada a un estanque a partir del patrón de ondas que deja a su paso.
La resolución nativa de un interferómetro no depende del tamaño de los telescopios individuales (como ocurre con un telescopio tradicional único), sino de su separación. Los pares de telescopios con grandes separaciones proporcionan sensibilidad a la estructura a pequeña escala, mientras que los espaciamientos cortos son sensibles a la estructura a gran escala del cielo. Los 8 telescopios SZA son lo suficientemente pequeños como para colocarse muy cerca unos de otros, lo que proporciona una sensibilidad máxima a la señal SZ (a gran escala) de los cúmulos. Cuando el SZA se combinó con los otros telescopios del conjunto CARMA, que tenían separaciones más largas y eran sensibles a escalas angulares más finas, formó una imagen completa de los cúmulos de galaxias con una resolución muy alta.
Las observaciones finalizaron el 3 de abril de 2015 y el Observatorio fue cerrado. El desmantelamiento ha finalizado. El equipo ha sido retirado de todos los edificios. El retiro de la antena comenzó el 16 de junio de 2015