Αστροφυσική Υψηλών Ενεργειών

Abstract

Στο παρόν σύγγραμμα παρουσιάζονται οι φυσικές θεωρίες που περιγράφουν και εξηγούν το Σύμπαν των υψηλών ενεργειών, όπως αυτό προκύπτει από σύγχρονες αστροφυσικές παρατηρήσεις. Εξετάζονται εν συντομία η κοσμική ακτινοβολία υπερυψηλών ενεργειών και τα αστροφυσικά αντικείμενα ακτίνων Χ και γ. Αναλύονται οι θεωρίες εκπομπής σε αυτές τις ενέργειες, όπως ο αντίστροφος σκεδασμός Compton και η ακτινοβολία σύγχροτρον. Μελετάται η επιτάχυνση σωματιδίων που οδηγεί στη δημιουργία της ακτινοβολίας υψηλών ενεργειών. Περιγράφονται οι μαγνητισμένες σχετικιστικές αστροφυσικές εκροές, η θεωρία δημιουργίας και διάδοσης πιδάκων πλάσματος, οι αστροφυσικοί δίσκοι προσαύξησης. Επίσης, παρατίθενται εφαρμογές όλων των ανωτέρω σε αστροφυσικά αντικείμενα όπως pulsars, quasars, grbs.

This textbook presents the physical theories that describe and explain the high-energy universe as it emerges from modern astrophysical observations. Cosmic ultra-high-energy radiation and astrophysical X-ray and gamma-ray sources are briefly discussed. Emission theories at these energies, such as inverse Compton scattering and synchrotron radiation, are analyzed. The acceleration of particles leading to the creation of high-energy radiation is studied. Magnetized relativistic astrophysical outflows, the theory of plasma jet formation and propagation, and astrophysical accretion disks are described. Applications of all of the above to astrophysical objects such as pulsars, quasars, and GRBs are also presented.