Emissione di Bremsstrahlung e applicazioni astrofisiche

La Bremsstrahlung, o radiazione di frenamento, è un processo di emissione nel continuo su un intervallo di frequenze che va dal radio ai raggi gamma. Come per gran parte dei processi di emissione in astrofisica, essa si basa sulla perdita di energia da parte di cariche accelerate. È noto infatti dalle equazioni di Maxwell che cariche accelerate emettono radiazione. In particolare, nel singolo processo, un elettrone subisce una decelerazione entrando nel campo coulombiano di uno ione o un protone. La formula di Larmor infatti suggerisce che il contributo dell'energia emessa dagli ioni risulta trascurabile in confronto a quella irradiata dagli elettroni. Tale processo è dunque fondamentale all'interno dei plasmi, e in particolare si suddivide in Bremsstrahlung termica e Bremsstrahlung relativistica. Il primo caso ha luogo all'interno di un plasma termico, in cui gli elettroni seguono una distribuzione di Maxwell-Boltzmann delle velocità. Nel caso della Bremsstrahlung relativistica, invece, lo spettro degli elettroni segue una legge di potenza. Oltre alla trattazione fisica del processo, verranno inoltre illustrati alcuni casi astrofisici in cui esso ha una particolare rilevanza, concentrando infine l'attenzione su una ricerca condotta da G. E. Allen, M. D. Stage e J. C. Houck sull'emissione di Bremsstrahlung da parte del resto di supernova Cas A.