Der wissenschaftliche Rat des A.F.Ioffe Physical-Technical Institute der Russischen Akademie der Wissenschaften, eines der größten wissenschaftlichen Institute in Russland, nominierte Rashid Sunyaev für eine Reihe von Arbeiten, in denen er und Ya. B. Zel'dovich Vorhersagen über die Existenz von zwei wichtigen Meilensteinen in der Entwicklung des Universums machten: (1) die letzte Streufläche der Photonen und (2) die Schwarzkörper-Photosphäre des Universums. Darüber hinaus beschreiben die Veröffentlichungen auch die Existenz von unvermeidbaren Verzerrungen und Abweichungen des CMB-Spektrums von einem reinen Planck-Spektrum (siehe Referenzen unten).

Im Urknall-Modell begann das Universum in einem unendlich dichten und heißen Zustand und dehnte sich in seinen ersten Augenblicken rasant aus. Als es abkühlte, bildete sich ein heißes Plasma und schließlich vereinigten sich die Elektronen mit Protonen und bildeten Wasserstoff (die sogenannten "Rekombination") nach etwa 380 000 Jahren (oder bei einer Rotverschiebung von 1090). Dies geht einher mit einer letzten Streufläche (last scattering surface), d.h. nach der Rekombination können sich die Photonen mehr oder weniger frei durch den Raum bewegen und sie können als kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB) beobachtet werden. Auch wenn der CMB insgesamt sehr homogen ist, so gibt es doch winzige Winkelfluktuationen und akustische Spitzen in seinem Leistungsspektrum, die von den kosmologischen Satelliten WMAP (2001-2010) und Planck (2009-2013) beobachtet wurden. Diese Beobachtungen zeigten, dass Zel'dovich und Sunyaev (1970a) die Position und die effektive Dicke der letzten Streufläche mit einer Genauigkeit von wenigen Prozent berechnet hatten.

Außerdem fanden Sunyaev und Zel'dovich eine analytische Lösung, um zu beschreiben wie der CMB verzerrt wird und von einem reinen Planck-Schwarzkörper-Spektrum abweicht. Die geschieht aufgrund der kombinierten Wirkung von Bremsstrahlung (oder Doppel Compton) bei niedrigen Frequenzen und der Comptonisierung von Photonen durch Maxwell-Elektronen, was zu einer Umverteilung der Frequenz der Photonen führt. Die numerischen Rechnungen der letzten Jahre erwiesen sich dem klassischen Ergebnis treu: die Energiefreisetzung im frühen Universum (mit einer Rotverschiebung von mehr als 2 Millionen) hinterlässt auf dem beobachteten Spektrum des CMB keinerlei Spuren. Die merkliche Energiefreisetzung jeglicher Art bei niedrigeren Rotverschiebungen jedoch führt zu typischen spektralen Verzerrungen.

Mehrere Satelliten-Projekte, die nach dieser spektralen Verzerrung des CMB suchen könnten, wurden NASA und ESA zur Prüfung vorgelegt. Außerdem zeigten neuere Arbeiten von Sunyaev und R. Khatri, dass die analytische Lösung von Zel'dovich und Sunyaev (1970b) die Position der Schwarzkörper-Photosphäre des Universums mit einer Genauigkeit von 10% beschreibt.

Veröffentlichungen:
1. Sunyaev, R.A., Zel'dovich, Ya.B., 1970a, Small scale fluctuations of relic radiation, Astrophysics and Space Science, Vol.7, pp. 3-19 (554 citations)
2. RA Sunyaev, Zel'dovich, Ya.B., 1970b, The interaction of matter and radiation in the hot model of the universe, II, Astrophysics and Space Science, Vol. 7, pp.20-30 (189 citations)
3. RA Sunyaev, Zel'dovich, Ya.B., 1970c, The spectrum of the primordial radiation, its distortions and their significance, Comments on Astrophysics and Space Physics , Vol. 2, pp. 66-73 (152 citations)
4. RA Sunyaev, Zel'dovich, Ya.B., 1980, Microwave background radiation as a probe of the contemporary structure and history of the universe, Annual Review of Astronomy and Astrophysics, Volume 18, pp. 537-560 (510 citations)

R. Sunyaev, Khatri, R., 2013, Unavoidable CMB Spectral Features and Blackbody Photosphere of our Universe, International Journal of Modern Physics D, Vol. 22, Issue 7, id. 1330014
Khatri, R., R. Sunyaev, 2012, Creation of the CMB spectrum: precise analytic solutions for the blackbody photosphere, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Issue 06, id. 038