逆康普頓散射
/ KOMP-ton /
想像一個緩慢飄動的球，突然被一支飛快的網球拍砸中。球以遠比之前更快的速度彈飛出去——它從球拍那裡偷走了能量。逆康普頓散射就是這樣一場碰撞，只不過發生在一個低能光子（光的粒子）和一個超快電子之間。電子是球拍，光子是球。它們相撞時，光子帶著比來時高得多的能量彈開，而電子則損失了一點速度。
1923 年發現的普通康普頓效應正好相反：一個高能光子撞上一個緩慢的電子，給電子一記踢，於是光子出來時能量變小了。天體物理常常反著來跑這個過程。太空中充滿了溫和的光子——宇宙微波背景、星光、塵埃的紅外輝光——同時也充滿了被激波和磁場抽打到接近光速的電子。當一個高速電子遇上一個軟光子，它能把那個光子的能量大大抬高，把一個射電或可見光光子變成一個 X 射線或伽馬射線。粗略地說，光子的能量會被乘上一個因子，這個因子隨電子接近光速的程度的平方增長，所以單單一次散射就能把一個光子抬高上百萬倍。
逆康普頓散射是宇宙製造最高能光的一條關鍵途徑。它驅動了耀變體大部分的伽馬射線輝光，幫助冷卻黑洞周圍熾熱的電子，並限制了一個同步輻射源在自身發出的光開始被散射到更高能量之前能有多亮。它與同步輻射天生成對：那些靠在磁場中盤旋而產生同步輻射光的高速電子，同時也透過逆康普頓把周圍的光子上散射，而把這兩者拆解開來，是為高能源建模時的一個核心難題。
在耀變體的噴流裡，以接近光速運動的電子穿過一片低能光子的海洋。每一次碰撞都能把一個軟光子一路抬到伽馬射線的能量——於是同一道噴流，既靠同步輻射在射電波段發光，又靠逆康普頓、用同一批電子在伽馬射線波段大放光芒。
一個高速電子把一個軟光子踢到 X 射線或伽馬射線的能量——康普頓過程反著跑。
它之所以叫「逆」，只是相對於普通康普頓散射而言：這裡是電子把能量給光子，而不是反過來。總能量守恆——光子的所得就是電子的所失——所以它也是宇宙逐漸冷卻其高速電子的一種方式。