软光子极限下轻度相对论热等离子体中的双 Compton 辐射耗散

我们提供了适用于广泛物理情形下，低频双 Compton 辐射系数的简单且准确的解析公式，直至轻度相对论温度。这些解析公式可能有助于判断双 Compton 过程何时重要。我们对双 Compton 辐射积分进行低能电子与入射光子的级数展开，并将得到的解析表达式与数值积分全双 Compton 交叉截面的结果进行比较。我们明确推导了针对初始单色光子和温光谱的低频双 Compton 辐射系数的解析近似。我们指出，结合本文给出的解析近似，能够在极广泛的温度范围内以及各种物理条件下实现 better than 5% 的精度。双 Compton 辐射耗散强烈取决于入射光子与电子能量之比：对于硬光子和冷电子，辐射强烈抑制;而当相反情况，即热电子和软初始光子时，辐射得以增强。对于光子和电子接近热力学平衡时，双 Compton 辐射耗散随温度增长的速度比 Lightman-Thorne 近似慢，温度超过 4 keV 时，修正项超过 ~10%。