Relation entre les émissions synchrotron et Compton

L'hypothèse consiste à supposer que des particules relativistes d'énergie $\epsilon m_e c^2$ avec une distribution différentielle de densité $N(\epsilon)$ émettent des photons synchrotron et diffusent une partie d'entre eux à plus haute énergie par processus Compton-inverse. Si la distribution des particules suit une loi de puissance $N(\epsilon) = N_0 \epsilon^{-n}$, les luminosités monochromatiques synchrotron $L_{syn}$ et Compton $L_{C}$ sont telles que: $L_{syn}(\nu) \propto V N_0 B^{1+\alpha} \nu^{-\alpha}$, $L_{SSC}(\nu) \propto V N_0^2 B^{1+\alpha} \nu^{-\alpha}$ et $L_{EC}(\nu) \propto V N_0 \nu^{-\alpha}$ où $V$ est le volume de la source, $B$ l'intensité du champ magnétique et $\alpha$ l'indice spectral tel que $\alpha =(n-1)/2$. Dans cette description simple, il est nécessaire de postuler une distribution de particules.
La simultanéité des changements d'intensité des émissions synchrotron et gamma tend ainsi à prouver qu'une même population d'électrons est à l'origine des deux émissions. Une augmentation de l'intensité en gamma seule privilégierait les modèles EC et proviendrait certainement d'une augmentation du nombre de photons cible externes [189].

Une propriété générale des modèles SSC réside dans le point fondamental suivant: une augmentation en nombre ou en énergie des électrons conduit à une augmentation proportionnelle de la luminosité synchrotron alors que l'augmentation corrélative de la luminosité gamma est quadratique (dans le régime de Thomson). En revanche, si la densité de photons vue depuis le jet est dominée par les photons externes (jet moins collimaté notamment), quand le spectre des électrons varie, les luminosités synchrotron et gamma varient proportionnellement.