Emissione di Compton inverso e applicazioni astrofisiche

La seguente tesi si occupa di illustrare il fenomeno generale di emissione per Compton inverso (CI) e alcune delle sue utili applicazioni in Astrofisica. Il Compton inverso è un fenomeno ideale di scattering in cui elettroni molto energetici, urtando con fotoni a frequenze più basse, cedono energia a quest'ultimi permettendogli di raggiungere frequenze elevate. Utilizzo il termine ideale per sottolineare il fatto che il CI è una estremizzazione di un processo che si verifica in natura, ovvero la Comptonizzazione. Questa, infatti, risuta essere un'unione del processo protagonista di questa tesi, e dello scattering Compton, il quale identifica uno scambio di energia tra fotoni molto energetici con elettroni a basse energie, di conseguenza in completa antitesi al Compton inverso. Un interessante caso di Comptonizzazione è l'effetto Sunyaev-Zeldovich, che si verifica in presenza di ammassi di galassie. In Astrofisica, altri fenomeni osservabili sono costituiti dall'unione del CI e dell'emissione di Sincrotrone. Tale processo viene identificato con il termine Synchrotron-self Compton, che si verifica durante l'interazione di fotoni generati da elettroni in presenza di campi magnetici (Sincrotrone) e gli elettroni stessi. Lo studio del Compton inverso non può quindi trascendere questi vincoli con altri effetti radiativi, se non creando un modello ideale che ci permetta di capire come questa emissione possa agire in solitaria.