Nonlinar radiation processes in anisotropic cosmic plasmas

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In diesem Projekt sollen nichtlineare Strahlungsprozesse in Plasmen untersucht werden, in denen die emittierenden relativistischen Teilchen eine anisotrope Verteilung im Impulsraum besitzen. Dabei handelt es sich um ein grundlegendes Problem der Plasma-Astropyhsik, in dem fundamental neue Richtungen eingeschlagen werden. Die Motivation dazu ergibt sich aus den Beobachtungen von hochvariabler Strahlung in aktiven galaktischen Kernen (AGK), Mikroquasaren und Pulsaren. Die daraus abgeleiteten Helligkeitstemperaturen der Radioemission sind extrem hoch und können im Rahmen von isotropen Modellen nur unzureichend oder gar nicht erklärt werden. Aufgrund der starken Magnetfelder im Zentrum der genannten Objekte führen Strahlungsverluste senkrecht zum Feld notwendigerweise zu anisotropen Verteilungsfunktionen (AIV) und die Pitchwinkelstreuung an hydromagnetischen Wellen ist dort nicht effektiv. Die Entstehung, die Stabilität und insbesondere die Strahlungsprozesse von solchen AIV sind jedoch bisher nur ansatzweise diskutiert worden.Die Rechnungen sollen mit den Beobachtungen der Kurzzeitvariabilität der AGK und Mikroquasare im gesamten Spektralbereich verglichen werden. Dabei soll besonderes Augenmerk auf die scheinbare Verletzung der Invers-Compton Grenze bei Radiofrequenzen und auf die extremen Intensitätsschwankungen im TeV-Gamma-Bereich einiger AGK gelegt werden. Im Falle der Pulsare sollen die Ergebnisse insbesondere mit den neuesten Radio-Polarisations- und Röntgendaten verglichen werden.