Rivelazione dei RC - Università di Bologna

Astrofisica delle Particelle
“Astroparticle Physics”
Corso “Astrofisica delle particelle”
Prof. Maurizio Spurio
Università di Bologna a.a. 2014/15
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Programma
PARTE I: Origine, propagazione e rivelazione dei
Raggi Cosmici carichi
1) Generalità sui RC
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Cenni storici
Flusso di RC sulla Terra: RC primari e secondari
Densità numerica e di energia dei RC
2) Rivelazione dei RC
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Meccanismi di perdita di energia delle particelle
Rivelazione diretta dei RC
Rivelazione indiretta (sciami) di RC
3) Propagazione dei RC nella Galassia
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La Galassia, il gas intergalattico e il campo magnetico Galattico
Origine degli elementi leggeri (Li, Be, B) nei RC
Modello di propagazione dei RC nella galassia
Spettro di energia alle sorgenti (§3.9)
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4) Meccanismi e modelli di accelerazione dei RC
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Generalità sui meccanismi di accelerazione
Le esplosioni di Supernovae
Il meccanismo di accelerazione dei RC nelle supernovae
(Modello di Fermi e DSA)
5) I RC di energia elevata con rivelatori di sciami
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Produzione e rivelazione di sciami in Atmosfera
Un modello di accelerazione: la pulsar galattiche
Esperimenti e spettro Energetico dei RC alle energie estreme
Cutoff GZK: energia di soglia e cammino libero medio
L’esperimento ibrido AUGER
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PARTE II: Nuove sonde per l’astrofisica
multimessanger: raggi gamma (GeV-TeV) e
neutrini
6) Astronomia Gamma dal GeV al TeV
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Astronomia gamma con satelliti (Egret,, Agile, Fermi…)
Possibili sorgenti candidate
g dal piano galattico come indizio dei RC
Gamma Ray Bursts
Osservazioni sperimentali di acceleratori astrofisici nella Galassia:
astronomia g con telescopi Cherenkov (Hess, Magic,Veritas)
7) I neutrini nei RC
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Produzione e rivelazione di neutrini nei RC
Le oscillazioni dei neutrini
Gli esperimenti sotterranei per neutrini
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8) I neutrini dal sole e da collasso gravitazionale
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Energia dalle stelle e modello solare standard
Rivelazione di neutrini provenienti dal sole e risultati
Neutrini dal collasso gravitazionale stellare
9) Astrofisica dei neutrini
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Modelli di sorgenti astrofisiche di neutrini
L’astronomia dei neutrini: tecniche sperimentali
Il telescopio di neutrini nel Mediterraneo
Il telescopio di neutrini nel Polo Sud
I risultati sperimentali attuali
Il futuro prossimo
10) Dark Matter
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Motivazioni gravitazionali per la Dark Matter
Misure dirette (tecniche e risultati)
Misure indirette (tecniche e risultati)
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Bibliografia
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Bibliografia
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Fisica delle particelle
(base necessaria)