利用 Sunyaev-Zel'dovich 效应测量 $T_{\rm CMB}$ 的演化

在标准热宇宙学模型中，宇宙微波背景 (CMB) 的黑体温度 $T_{\rm CMB}$ 随红移线性增加。沿视线方向，CMB 光子与星系团中热 ($\sim10^{7-8}$ K) 且稀薄的电子气体发生相互作用。这种相互作用导致了众所周知的热 Sunyaev-Zel'dovich 效应 (tSZ)，该效应会产生对黑体辐射定律的畸变，且依赖于 $T_{\rm CMB}$。利用来自 ${\it Planck}$ 卫星的 tSZ 数据，可以约束 z=1 以下的 $T_{\rm CMB}$。聚焦于 $T_{\rm CMB}$ 的红移依赖性，我们得到 $T_{\rm CMB}(z)=(2.726\pm0.001)\times (1+z)^{1-\beta}$ K，其中 $\beta=0.009\pm0.017$，改进了此前的约束。结合分子物种吸收的测量结果，我们推导出 $\beta=0.006\pm0.013$。这些约束与标准（即绝热，$\beta=0$）大爆炸模型一致。