强LPM抑制条件下的电子与光子相互作用

大多数超高能(UHE)天体物理中微子的搜寻都着眼于其相互作用产生的电磁和强子簇射所发射的射电辐射。射电频谱和角分布取决于簇射的发展，因此对相互作用截面敏感。在能量高于约10^16 eV(冰中)时，朗道-波默兰丘克-米格达尔(LPM)效应显著降低了两种主要电磁相互作用——轫致辐射和对产生——的截面。在更高能量(高于约10^20 eV)时，光核截面变得大于对产生截面，直接对产生和电子核相互作用成为主导轫致辐射的过程。电子相互作用长度在约10^21 eV达到最大值，然后随着电子能量进一步增加而缓慢减小。在此条件下，光子截面和电子能量损失的增大减缓了ν_e簇射长度的增长，该长度从10^16 eV时的约10米上升到10^19 eV时的约50米和10^20 eV时的约100米，但在10^24 eV时仅增至约1公里。相比之下，如果没有光核和电子核相互作用，簇射长度在10^24 eV时将超过10公里。