天体物理等离子体中的双康普顿过程

我们研究了宽范围粒子能量下的双康普顿（DC）过程，采用数值与解析方法将以往的处理远远扩展到软光子极限之外。这使我们能够研究 DC 过程的物理，直至与早期宇宙电磁粒子级联及光子主导的天体物理等离子体相关的高度相对论性 regime。得到了软光子极限下 DC 发射率的广义精确解析表达式。这些表达式与已有近似进行比较，首次研究了超相对论性 regime。我们还对完整的 DC 碰撞项进行数值积分，计算一般粒子能量下的 DC 发射率。讨论了天体物理等离子体内部 DC 红外发散的细致处理，包括与受激 DC 发射存在相关的微妙效应。所得结果可用代码 DCpack 高效表示，该代码还可计算一般入射电子与光子分布的平均发射率。这将天体物理等离子体内部 DC 过程的建模置于坚实基础上，并尤其应可应用于早期宇宙宇宙学热化问题的计算。