M10 Astrofísica de Alta Energia

Tópico

O elemento central deste modelo é a população de elétrons relativísticos que reside em uma fonte astrofísica magnetizada.

A emissão síncrotron ocorre quando esses elétrons, com fatores de Lorentz muito altos, giram dentro de um campo magnético. O fato de a frequência na qual essa emissão atinge o pico aumentar tanto com o quadrado do fator de Lorentz do elétron quanto com a intensidade do próprio campo magnético significa que elétrons suficientemente energéticos eventualmente emitem ondas de rádio e raios X suaves, mesmo em campos magnéticos tão fracos quanto os do meio interestelar.

O efeito Compton inverso, por outro lado, é o processo oposto: um elétron relativístico dessa mesma população transfere energia para um fóton de baixa energia, multiplicando a energia do fóton aproximadamente pelo quadrado do próprio fator de Lorentz do elétron. Alimentado por fótons síncrotron da mesma fonte ou por fótons da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, esse mecanismo é precisamente o que produz os raios gama de altíssima energia observados em blazares. O espectro de lei de potência dessa população de elétrons relativísticos é a assinatura característica do mecanismo de aceleração por colisão de Fermi, e esse índice de lei de potência determina diretamente o índice espectral da radiação síncrotron resultante. Assim, desde a população de elétrons relativísticos no início deste documento até o índice espectral no final, incluindo a emissão síncrotron e o efeito Compton inverso, os processos radiativos de alta energia nos permitem medir o espectro de rádio ou raios X de uma fonte informativa, revelando diretamente o mecanismo de aceleração de partículas que a produziu.

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