Processi di scattering in astrofisica

Con il termine scattering (letteralmente diffusione) si indica una vasta gamma di fenomeni di interazione tra radiazione e materia, in cui fotoni o particelle vengono deflesse. In questo elaborato saranno analizzati innanzitutto due casi in cui il fotone è più energico della particella: lo Scattering Thomson, processo in cui l'onda viene esclusivamente deviata, e lo Scattering Compton, in cui l'onda deflessa cede energia alla particella. Successivamente verrà analizzato l'effetto Compton inverso, in cui è la particella a cedere energia al fotone. Per ciascuno di questi processi saranno affrontati casi particolari, utili nelle applicazioni astrofisiche. Nel secondo capitolo verranno presentate alcune applicazioni astrofisiche di scattering Thomson nelle vicinanze di buchi neri e l'effetto di Compton inverso con i fotoni della radiazione cosmica di fondo, fenomeno noto come Effetto Sunyaev-Zeldovich.