ASTROPARTICLE PHYSICS
Anno accademico 2022/2023 - Docente: GIORGIO MARIA RICCOBENERisultati di apprendimento attesi
Il corso si propone di approfondire alcune tematiche relative alla fenomenologia delle astroparticelle, soffermandosi sia sugli
aspetti sperimentali che fenomenologici, mettendo in risalto i legami con la fisica delle particelle elementari e il legame con le
osservazioni di carattere astrofisico e cosmologico e l’importanza e la complementarità fornita dallo studio delle proprietà di
diversi messaggeri (RC, gamma, neutrini). Lo studente acquisirà una comprensione critica, in particolare, tematiche di grande
attualità come l’origine della materia e dell’energia oscura, la fisica dei neutrini, le proprietà e le tecniche di rivelazione dei raggi
cosmici.
aspetti sperimentali che fenomenologici, mettendo in risalto i legami con la fisica delle particelle elementari e il legame con le
osservazioni di carattere astrofisico e cosmologico e l’importanza e la complementarità fornita dallo studio delle proprietà di
diversi messaggeri (RC, gamma, neutrini). Lo studente acquisirà una comprensione critica, in particolare, tematiche di grande
attualità come l’origine della materia e dell’energia oscura, la fisica dei neutrini, le proprietà e le tecniche di rivelazione dei raggi
cosmici.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
L'nsegnamento viene svolto con lezioni frontali.
Semplici esercizitazioni in aula e a casa sono previste,
rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
Non sono richieste propedeuticità obbligatorie ma sono consigliati i corsi “Advanced Quantum Mechanics”, “Nuclear and Particle
Physics", “General Relativity”.
Physics", “General Relativity”.
Frequenza lezioni
La frequenza al corso è di norma obbligatoria (consultare il Regolamento Didattico del Corso di Studi)
Contenuti del corso
Fisica dei Raggi Cosmici: proprietà dei RC, spettro composizione, accelerazione e propoagazione
Sorgenti dei raggi cosmci
Astrofisica multimessaggera: Neutrini, raggi cosmci, gamma e onde gravitazionali, fenomenologia e tecniche di rivelazione
Testi di riferimento
T. Stanev, High Energy Cosmic
Rays (2nd Edition),
Springer
M Longair – High Energy
Astrophysics (3rd edition),
Cambridge
C. Grupen, Astroparticle
Physics, Springer
| Autore | Titolo | Editore | Anno | ISBN |
|---|---|---|---|---|
| Grupen | Astroparticle Physics | Springer | ||
| Longair | High Energy Astrophysics (3rd edition) | Cambridge | ||
| Stanev | High Energy Cosmic Rays (2nd Edition), | Springer |
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Composizione e spettro dei raggi cosmici | |
| 2 | Propagazione dei raggi Cosmici | |
| 3 | Leaky Box Model | |
| 4 | Meccanismi di accelarazione | |
| 5 | Sorgenti dei raggi cosmici | |
| 6 | Introduzione ai buchi neri | |
| 7 | Cutoff GZK | |
| 8 | Astrofisica Multimessaggera | |
| 9 | Rivelazione di Gamma | |
| 10 | Rivelazioni di Neutrini | |
| 11 | Rivelazione di Raggi Comsici | |
| 12 | Rivelazione di Onde Gravitazionali |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Metodi e criteri di valutazione dell’apprendimento: l’esame verterà in una prova orale volta alla verifica delle capacità critiche
dello studente di confrontarsi con le problematiche fenomenologiche e sperimentali proprie della fisica delle astroparticelle. Si
verificherà la capacità e la chiarezza di esposizione, l’abilità ad inquadrare il tema richiesto in un contesto generale e la capacità
di utilizzo degli strumenti fisici e di calcolo appresi.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Criteri per l’attribuzione del voto finale: il voto finale scaturirà dall’esito della prova orale in cui il peso maggiore sarà dato alle
capacità critiche mostrate dallo studente.
dello studente di confrontarsi con le problematiche fenomenologiche e sperimentali proprie della fisica delle astroparticelle. Si
verificherà la capacità e la chiarezza di esposizione, l’abilità ad inquadrare il tema richiesto in un contesto generale e la capacità
di utilizzo degli strumenti fisici e di calcolo appresi.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Criteri per l’attribuzione del voto finale: il voto finale scaturirà dall’esito della prova orale in cui il peso maggiore sarà dato alle
capacità critiche mostrate dallo studente.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Caratteristiche dello spettro dei Racggi Cosmici
Meccanismi di accelarazione di Fermi
Accelrazione in Supernove
Leaky Box Model
Hillas Plot e Sorgenti dei RC
GZK Cutoff