Astrofisica delle Particelle “Astroparticle Physics” Corso “Astrofisica delle particelle” Prof. Maurizio Spurio Università di Bologna a.a. 2014/15

Programma PARTE I: Origine, propagazione e rivelazione dei Raggi Cosmici carichi Generalità sui RC Cenni storici Flusso di RC sulla Terra: RC primari e secondari Densità numerica e di energia dei RC Rivelazione dei RC Meccanismi di perdita di energia delle particelle Rivelazione diretta dei RC Rivelazione indiretta (sciami) di RC Propagazione dei RC nella Galassia 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)

Meccanismi e modelli di accelerazione dei RC Generalità sui meccanismi di accelerazione Le esplosioni di Supernovae Il meccanismo di accelerazione dei RC nelle supernovae (Modello di Fermi e DSA) I RC di energia elevata con rivelatori di sciami 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

PARTE II: Nuove sonde per l’astrofisica multimessanger: raggi gamma (GeV-TeV) e neutrini 6) Astronomia Gamma dal GeV al TeV 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) I neutrini nei RC Produzione e rivelazione di neutrini nei RC Le oscillazioni dei neutrini Gli esperimenti sotterranei per neutrini

I neutrini dal sole e da collasso gravitazionale Energia dalle stelle e modello solare standard Rivelazione di neutrini provenienti dal sole e risultati Neutrini dal collasso gravitazionale stellare Astrofisica dei neutrini 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 Dark Matter Motivazioni gravitazionali per la Dark Matter Misure dirette (tecniche e risultati) Misure indirette (tecniche e risultati)

Bibliografia

Bibliografia

Fisica delle particelle (base necessaria)