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Fondamenti di fisica cosmica

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Anno accademico 2009/2010

Codice dell'attività didattica
8027S
Docente
Prof. Oscar Saavedra (Titolare del corso)
Corso di studi
c221 laurea spec. in astrofisica e fisica cosmica
Anno
1° anno
Periodo didattico
Primo periodo didattico
Tipologia
A=Di base
Crediti/Valenza
8
SSD dell'attività didattica
FIS/05 - astronomia e astrofisica
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Gli obiettivi del corso di Fondamenti di Fisica Cosmica sono di dare una panoramica delle caratteristiche della radiazione cosmica: sorgenti, trasporto, accelerazione, infine interazione dei raggi cosmici al top atmosferico.
L’obiettivo è anche di fornire le caratteristiche dello spettro, della sua composizione e della sua propagazione di raggi cosmici.
Oggetto:

Programma

1.- Introduzione alla fisica dei raggi cosmici.

2.-L’Universo. Isotropia della radiazione.

     Legge di Hubble ed espansione, Le Galassie e nuclei attivi.

     Elementi basici dell’astrofisica.

3.- Aspetti della evoluzione stellare. Cenni sulla nucleosintesi

      nelle stelle. Sistemi binari.

4.- Sorgenti di raggi cosmici. Stelle in fase finale della loro

     evoluzione: le Supernove. Strutture delle nanne bianche e

      delle stelle a neutroni. Buchi neri.

5.- La SN del 1987 sua rivelazione e conseguenze.

6.- Le sorgenti di raggi gamma e i GRB (Gamma Ray Burst)

     e la loro importanza. Produzione di neutrini da sorgenti.

     Il rapporto di neutrini ai raggi gamma.

 7.- Il flusso dei raggi cosmici al top-atmosferico.

      Spettro d’energia. L’abbondanza degli elementi chimici

      nei raggi cosmici. Abbondanza isotopica. Composizione

      dei raggi cosmici.

 8.- Particelle cariche in un campo magnetico. La rigidità.

9.- Lo spettro dei raggi cosmici. I problemi del “ginocchio”

      e della “caviglia” dello spettro primario.       L’età dei raggi

      cosmici. Anisotropie dei raggi cosmici.

10.- Emissione radio e gamma della Galassia. L’origine dello

      spettro degli elettroni nella nostra Galassia. Processi di perdita

      d’energia. L’equazione di diffusione degli elettroni d’alta

      energia. Le SN come sorgenti d’elettroni d’alta energia.

11.- L’origine dei protoni e nuclei d’alta energia. Osservazione

      dei raggi gamma e antiprotoni. L’origine degli elementi

      leggeri.

12.- Il volume di confinamento. I nuclei cosmogenici.

       L’origine dei raggi cosmici.

13.- I raggi cosmici d’altissima energia.

14.- I meccanismi d’accelerazione e modelli di propagazione

       dei raggi cosmici. Il modello “Leaky Box”. Le stelle binarie

       come acceleratori dei raggi cosmici.

15.- Cenni sulla radiazione cosmica del sole. L’attività solare

        e i cicli solari. Venti solari. Forbush decrease.


Introduction to the Cosmic Ray Physics.

Sources of cosmic rays: SNs, GRB, AGN. Sources of gamma rays and neutrinos.

Propagation of and acceleration of cosmic rays. Isotopic abundance. Flux of cosmic rays at the top of the atmosphere. The primary spectrum and composition. The problem of the knee and the ankle of the spectrum. Origen of protons of very high energy, gammas, neutrinos and antiprotons. Origen of light elements.

Cosmic rays of UHE and anisotropy of UH Energy cosmic rays.

Cosmic rays at the top of the atmosphere and their interaction an propagation trough EAS. Study of the several components of the EAS.

 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

1.- Malcolm S. Longair
High Energy Astrophysics
Vol. I e II
Cambridge University Press
2.- Introduction to Ultrahigh Energy Cosmic Ray Physics
Pierre Sokolsky
Addison-Wesley Publishin Company, Inc.
3.- Appunti del professore


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Ultimo aggiornamento: 15/09/2010 15:26
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