Processi di scattering in astrofisica

I processi di scattering, anche chiamati processi di diffusione, riguardano le interazioni tra onde elettromagnetiche e particelle libere. Nel primo capitolo saranno analizzati i due processi fondamentali, quali la diffusione Thomson e la diffusione Compton. Nel primo caso si affrontano interazioni tra onde elettromagnetiche ed elettroni a riposo determinate dalle basse energie dell'onda incidente rispetto all'elettrone e in cui non avvengono trasferimenti energetici, mentre nel secondo caso si considera l'interazione, tra un fotone e un elettrone, come un urto elastico, dove quindi saranno conservate l'energia totale e la quantità di moto. Successivamente verranno descritti i processi di Inverse Compton, cioè l'interazione energetica tra un elettrone con energia cinetica sufficientemente alta e un fotone, e la Comptonizzazione, dove gli effetti della diffusione Compton e Inverse Compton si trovano in competizione. Nel secondo capitolo verranno descritte due importanti applicazioni astrofisiche dei processi di diffusione, cioè l'effetto Sunyaev-Zeldovich, in cui i fotoni di bassa energia della radiazione cosmica di fondo interagiscono con il gas caldo degli ammassi di galassie, e la radiazione emessa a causa dei fenomeni di accrescimento negli AGN.