Rayonnement de Bremsstrahlung

Le rayonnement de Bremsstrahlung est le rayonnement émis par une particule chargée (le plus souvent un électron) en raison de son accélération provoquée par un champ électrique d’une autre particule chargée (le plus souvent un proton ou un noyau atomique). Le mot « Bremsstrahlung » est un mot allemand signifiant « rayonnement de freinage », qui fait référence à la façon dont les électrons sont « freinés » lorsqu’ils touchent une cible métallique. Les électrons incidents sont libres, ce qui signifie qu’ils ne sont pas liés à un atome ou à un ion, avant et après le freinage. Par conséquent, le spectre de ce type de rayonnement est continu (contrairement aux spectres atomiques, qui contiennent des raies spectrales nettes) et parfois appelé rayonnement « libre ». Si l’énergie des électrons incidents est suffisamment élevée, ils émettent des rayons X après avoir été freinés.

L’un des exemples les plus intéressants de rayonnement de Bremsstrahlung dans l’univers est celui provenant du gaz intracluster chaud des amas de galaxies. Dans ce cas, les électrons ne rebondissent pas sur une cible métallique mais sont déviés par le champ électrique des protons. Le gaz a des luminosités aux rayons X de à W (environ 10 milliards à 1 billion de fois la luminosité du soleil!) et des températures de l’ordre de 10 millions de K. Les télescopes à rayons X peuvent détecter ce rayonnement sous forme de lumière diffuse, comme on le voit sur l’image de l’amas de Coma (ci-dessous à gauche).

Image radiographique de Chandra de l’amas de Coma de galaxies. Les deux gros points blancs de l’image sont les deux grandes galaxies elliptiques vues sur l’image optique (à droite).
Crédit : NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al.

Image de Hubble de Coma.
Crédit : Omar Lopez-Cruz & Ian Shelton / NOAO/AURA/NSF