M10 Astrofisica de Alta Energia

Tópico

El protagonista de este modelo es la población de electrones relativistas que habita dentro de una fuente astrofísica magnetizada.

La emisión sincrotrón se produce cuando esos electrones, con factores de Lorentz muy altos, giran atrapados dentro de un campo magnético. Que la frecuencia en la que esa emisión alcanza su pico crezca tanto con el cuadrado del factor de Lorentz del electrón como con la intensidad del propio campo magnético hace que los electrones suficientemente energéticos terminen emitiendo en radio y en rayos X blandos incluso dentro de campos magnéticos tan débiles como los del medio interestelar.

El efecto Compton inverso es, en cambio, el proceso contrario: un electrón relativista de esa misma población le transfiere energía a un fotón de baja energía, multiplicando la energía de ese fotón aproximadamente por el cuadrado del propio factor de Lorentz del electrón. Alimentado ya sea por los fotones sincrotrón de la misma fuente o por los fotones del fondo cósmico de microondas, ese mecanismo es precisamente el que produce los rayos gamma de muy alta energía que se observan en los blazares.

El espectro en ley de potencias que sigue esa misma población de electrones relativistas es la firma característica del mecanismo de Fermi de aceleración en choques, y hace que ese mismo índice de la ley de potencias determine directamente el índice espectral de la radiación sincrotrón resultante. Así, desde la población de electrones relativistas con la que arranca este documento hasta ese índice espectral con el que termina, pasando por la emisión sincrotrón y el efecto Compton inverso, los procesos radiativos de alta energía hacen que medir el espectro de radio o de rayos X de una fuente informe, de manera directa, sobre el propio mecanismo de aceleración de partículas que lo produjo.

ID:3946