Processi di scattering in astrofisica

Con il termine scattering si indica una vasta gamma di processi dovuti all’interazione onda-particella, dove la prima viene deflessa (ossia cambia traiettoria) a causa di un urto con la seconda. Qui saranno analizzati due fenomeni basati su quest’interazione; a seconda dell’energia dell’onda incidente infatti abbiamo: lo scattering Thomson a basse energie, processo in cui l’onda viene esclusivamente deviata, e lo scattering Compton ad alte energie, in cui il fotone, tramite l’urto, trasferisce parte della propria energia alla particella ferma (tipicamente un elettrone). Verr`a studiato anche il caso in cui sia l’elettrone ad essere pi`u energetico del fotone, questo processo `e chiamato Inverse Compton (IC) e tramite questo fenomeno l’onda, urtando, acquisisce energia dalla particella. Nel Capitolo 1 saranno analizzati questi tre scenari e, successivamente, i fenomeni di Synchrothron Self-Compton, Catastrofe Compton e Comptonizzazione, dovuti alla combinazione del processo di IC rispettivamente con l’emissione per Sincrotrone e con lo scattering Compton. Nel secondo capitolo verranno invece illustrate tre applicazioni astrofisiche di questi fenomeni: prima con lo scattering Thomson e il suo ruolo nello studio degli AGN, qualora questi siano nascosti dai loro tori oscuranti, poi con l’Inverse Compton e il suo contributo alla Radiazione Extragalattica di Fondo e infine con una conseguenza fondamentale del fenomeno della Comptonizzazione, l’ effetto Sunyaev Zel’dovich, che permette di identificare ammassi di galassie studiando la Radiazione Cosmica di Fondo.