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En esta tesis se realiza un estudio teórico de las condiciones de excitación de las ondas electromagnéticas iónicas ciclotrónicas (EICWs) en los plasmoides interplanetarios expulsados por el Sol (o eyecciones de masa coronal, CMEs). Cuando el viento solar es perturbado por estas eyecciones de plasma provenientes del Sol, la actividad de ondas cambia radicalmente. Mientras que en las condiciones típicas correspondientes al viento solar rápido están dadas las condiciones para la actividad de las ondas de polarización izquierda, cuando el viento es reemplazado por plasmoides interplanetarios de origen solar, el cambio de los parámetros físicos relevantes favorece la actividad de la rama de polarización derecha. Hemos caracterizado el espacio de parámetros típico de estos plasmoides y estudiamos, mediante la teoría cinética en plasmas magnetizados, las condiciones para la emisión y absorción de estas ondas. Hemos determinado fronteras del espacio de parámetros entre regiones estables e inestables. Para considerar la presencia de partículas supratérmicas hemos modelado la función de distribución de una fracción de la población de partículas del plasma con funciones Kappa. En un plasma de protones y electrones la inestabilidad resonante de las EICWs requiere ordinariamente grandes valores para el beta del plasma (beta aproximadamente 1 o mayor), sin embargo, hemos encontrado que las CMEs a pesar de su bajo valor de P son objetos con otras propiedades cinéticas favorables para el desarrollo de esta inestabilidad. Dada la gran heterogeneidad que caracteriza a estos objetos no todos ellos serán emisores de EICWs, sino que existe un subconjunto de CMEs con propiedades térmicas propicias para la amplificación de estas ondas. Se han encontrado configuraciones de parámetros, consistentes con las observaciones, en las que los tiempos característicos de crecimiento de la inestabilidad son mucho menores que los tiempos típicos de la evolución de la estructura interplanetaria, y en las cuales es posible la amplificación de las ondas en tiempos en los que la configuración de parámetros de la estructura interplanetaria se mantiene esencialmente constante. Estos resultados son de gran importancia para comprender la microturbulencia que ha sido observada en estos objetos por el satélite Wind. Hemos realizado un estudio estadístico de los parámetros de configuración de los CMEs, con el objetivo de seleccionar aquellos eventos con propiedades favorables para el desarrollo de la inestabilidad de los EICMs. Se analizaron datos aún no publicados de la sonda espacial Wind y específicamente se estudiaron: un conjunto de Halo-CMEs y un conjunto de nubes magnéticas interplanetarias. Los eventos que se consideran para este estudio han sido observados en forma continuada por la sonda Wind desde diciembre de 1996 hasta noviembre de 1997 (para Halo-CMEs) y desde febrero de 1995 hasta noviembre de 1998 (para nubes magnéticas). Finalmente, en base a los resultados de nuestro estudio estadístico, se selecciona la nube magnética que observó Wind el 7 y 8 de agosto de 1996 y se examinan las posibilidades de emisión de EICWs en este evento.

Esta tesis trata sobre la emisión de radiación continua en colisiones ion-átomo a altas energías (no relativistas) de impacto. En particular se estudiaron los procesos de recombinación (RR), captura electrónica radiativa (REC), bremsstrahlung nuclear (NB) y bremsstrahlung atómico (AB). En todo momento se consideró que el momento del fotón es no despreciable, es decir, no se utilizó la aproximación dipolar para el cálculo de los espectros y distribuciones angulares. Las secciones eficaces calculadas se obtuvieron con un cálculo perturbativo a primer orden en el hamiltoniano de interacción materia-radiación y con aproximaciones para las funciones de onda mecánicas en el rango de altas energías de colisión. Entre las transiciones posibles entre estados del campo de radiación se ha tenido en cuenta únicamente la emisión espontánea, es decir, la transición de cero a un fotón, despreciando las que involucran a más de uno. Hemos considerado como variables relevantes la energía y ángulo del fotón, ambas tomadas con respecto al sistema del laboratorio, integrando sobre los que consideramos grados de libertad internos, a saber, el momento (en módulo y ángulo sólido) del ion emergente, obteniendo entonces secciones eficaces triplemente diferenciales (dσ/dwdΩw(θw,w)). También calculamos secciones eficaces simplemente diferenciales en energía del fotón (dσ/dw(w)), integrando sobre la distribución angular de emisión. El hecho de que el momento del fotón no se desprecie, es fundamental para la estructura de las distribuciones angulares, ya que se ven desplazadas hacia adelante (en dirección y sentido del ion incidente) a diferencia del caso en que se considera la aproximación dipolar, que da distribuciones simétricas respecto de la dirección perpendicular a la de la velocidad del ion incidente. Este comportamiento de las distribuciones angulares es común a todos los procesos que estudiamos (RR, REC, AB y NB). En el capítulo 3 se estudian la recombinación y la captura electrónica radiativa utilizando las funciones de onda mecánicas de Born y coulombiana en el primer caso, y Born e impulsiva exacta (EIA) en el segundo. Se calcularon distribuciones angulares y espectros en energía del fotón. En el capítulo 4 se estudia el bremsstrahlung atómico en colisiones ion-átomo. Se muestran cálculos de distribuciones angulares y espectros en energía y se compara la importancia relativa de este proceso (AB) con el de emisión de electrones secundarios (SEB) que tiene lugar en colisiones con sólidos. En el capítulo 5 se estudia el bremsstrahlung nuclear. Se realizan cálculos con funciones de onda mecánicas coulombianas exactas. Se muestran distribuciones angulares y espectros en energía del fotón. Se comparan los resultados obtenidos con los de AB. En los espectros en energía del fotón hay un rango en el que AB es el proceso dominante con respecto a NB. Para energías superiores, AB decrece y NB se vuelve dominante. Hemos calculado los valores de la energía y ángulo del fotón emitido para los cuales los espectros de AB y NB se cruzan. En el capítulo 6 se estudian leyes de escala para los proceso AB y NB, donde se muestran expresiones sencillas para las mismas. Las secciones eficaces de AB son expresadas como productos de una función de intensidad y una de forma, donde la primera depende de parámetros propios de la colisión (cargas, velocidad incidente, etc.) y la última depende solamente del parámetro que determina la ley de escala (wA)y funciones armónicas del ángulo de emisión del fotón. Para NB se efectúa un tratamiento similar de las secciones eficaces. En el capítulo 7 se presentan resultados correspondientes al estudio del grado del polarización lineal en AB y NB. Los cálculos se basan en las expresiones aproximadas halladas en el capitulo 6. En particular, se observa que los signos de la polarización son opuestos, lo que produce un salto abrupto del signo si consideramos la suma de ambos procesos cerca de la región en que NB se vuelve dominante sobre AB. Esta característica de los espectros sirve para discriminar ambos procesos en la radiación continua de fondo.

Esta tesis trata sobre la teoría de la emisión de radiación continua de un sistema de tres partículas cargadas en colisión: un proyectil pesado, un núcleo blanco y un electrón activo. En el capitulo 2 se desarrolla el formalismo general con en tratamiento no relativista. El elemento de matriz de interacción materia-radiación se calcula en primer orden perturbador, entre funciones de onda que satisfacen exactamente el Hamiltoneano mecánico, el cual incluye sólo las interacciones entre las partículas. Se encuentra que este elemento de matriz está compuesto por tres términos que representan: bremsstrahlung del centro de masa, el bremsstrahlung entre sistemas y bremsstrahlung electrónico. En cada paso imponemos la propiedad de ortogonalidad de las funcionas de onda. La teoría se desarrolla considerando el impulso del fotón, y luego, para tratar los casos particulares se realiza la aproximación dipolar. En esta aproximación el centro de masa no emite radiación. El bremsstrahlung electrónico se calcula usando distintas funciones de onda aproximadas. Estas son elegidas teniendo en cuenta su capacidad para describir correctamente el proceso mecánico. Considerando un electrón activo en la colisión, la radiación emitida se identifica como alguno de los siguientes cuatro procesos, a saber: captura electrónica radiativa, ionización radiativa, dispersión elástica radiativa y excitación y desexcitación radiativa. El capítulo 3 trata sobre la captura radiativa. Ésta resulta ser, para determinados sistemas, el proceso dominante en altas energías de impacto. Se calculan espectros fotónicos de captura radiativa, considerando las transiciones entre distintas capas electrónicas, del proyectil y del blanco. Se compara la teoría con resultados experimentales, y se concluye que ciertas estructuras que aparecen en los experimentos se explican satisfactoriamente en términos de transiciones de estados excitados de proyectil. En la sección 3.9 comparamos resultados teóricos con experimentales utilizando distintas aproximaciones para describir blancos electromecánicos. Encontramos que existen grandes diferencias entre los distintos modelos a nivel de secciones eficaces diferenciales, aun cuando las secciones eficaces totales son similares. El capitulo 4 trata sobre los procesos radiativos directos. Se obtiene el elemento de matriz del bremsstrahlung electrónico en la aproximación eikonal simétrica. Se compara la dispersión elástica radiativa con los resultados experimentales correspondientes a protones sobre láminas de aluminio. Se encuentra un buen acuerdo con los experimentos y con resultados teóricos previos, para los espectros fotónicos. También se presentan secciones eficaces diferenciales y totales para los procesos de excitación y desexcitación radiativa. Se encuentra que el primero provee secciones eficaces pequeñas comparadas con las del proceso mecánico. El espectro asociado a la desexcitación produce la emisión continua alrededor de la línea característica, inducida por el paso del proyectil. Se muestran resultados de espectros, en donde se aprecia el llamado ensanchamiento por colisión.