129368
Astročestična fizika
Da
6.0
30
15
15
Fakultet za fiziku
6.0
15(V) + 30(P) + 15(S)
izv. prof. dr. sc. Tomislav Terzić
izv. prof. dr. sc. Tomislav Terzić (V, P, S)
Sadržaj predmeta:
Pregled astročesticne fizike.
Način ubrzavanja nabijenih čestica na ultrarelativističke brzine. Fermijevi procesi prvog i drugog reda.
Načini nastanka i emisije gama-zraka. Sinhrotronsko zračenje i inverzno Comptonovo raspršenje.
Načini nastanka i potencijalni izvori neutrina.
Načini detekcije kozmičkih glasnika (messengers): kozmičkih zraka, gama-zraka, neutrina.
Tamna tvar (eksperimentalni dokazi).
M.S. Longair (2011): High energy Astrophysics
A. de Angelis, M. Pimenta (2018): Introduction to Particle and Astroparticle Physics, 2. ed.
M. Spurio (2015): Particles and Astrophysics
L. Bergstroem, A. Goobar (2006): Cosmology and Particle Astrophysics, 2. ed.
1. Objasniti fizikalne procese u kojima nastaje kozmičko zračenje, gama-zračenje i neutrini u astrofizičkim izvorima.
2. Izračunati maksimalne dostupne energije i izvesti spektre za pojedine astrofizičke objekte i vrste čestica.
3. Opisati eksperimentalne tehnike opažanja kozmičkih zraka, gama-zraka i neutrina.
4. Analizirati termodinamička svojstva ranog svemira.
5. Opisati procese u ranom svemiru i navesti eksperimentalne dokaze.
6. Navesti eksperimentalne indicije za postojanje tamne tvari i glavne kandidate za tamnu tvar.
| Tjedan | Datum | Sati | Tema |
| 1. | Uvod. Pregled povijesnih otkrića i razvoja astročestične fizike. | ||
| 2. | Metode detekcije kozmičkih zraka, gama-zraka i neutrina. | ||
| 3. | Glavni današnji eksperimenti u astročestičnoj fizici. | ||
| 4. | Kozmičke zrake: nabijena komponenta zračenja. Spektar zračenja i GZK rez. Porijeklo kozmičkog zračenja. | ||
| 5. | Akceleracijski mehanizmi; Fermijev mehanizam; akceleracija u udarnim valovima; primjeri. Spektar energija primarnih čestica. | ||
| 6. | Izvori kozmičkih zraka. | ||
| 7. | Nastanak i ubrzavanje kozmičkih zraka u relativističkim mlazovima. | ||
| 8. | Mehanizmi produkcije gama-zračenja; sinkrotronsko zračenje; inverzno Comptonovo raspršenje; raspad neutralnih piona; produkcija para i anihilacija. | ||
| 9. | Astronomski izvori gama-zraka. | ||
| 10. | Propagacija gama-zraka. | ||
| 11. | Mehanizmi nastanka neutrina. | ||
| 12. | Astronomski izvori neutrina. | ||
| 13. | Astrofizika višestrukih glasnika (multi-messenger). | ||
| 14. | "Nova fizika". | ||
| 15. | Tamna materija: eksperimentalni dokazi; kandidati za tamnu tvar. | ||
| Aktivnost koja se ocjenjuje | Udio aktivnosti u ECTS bodovima | Maximalan broj bodova |
| Seminar | 1,6 | 40 |
| Završni ispit | 2,4 | 60 |
| ODRŽAVANJE NASTAVE | Vrijeme | Učionica |
| Predavanja | Utorkom, 9:00 - 11:00 | O-130 |
| Vježbe | Petkom, 12:00 - 13:00 | O-154 |
| Seminar / praktikum | Petkom, 13:00 - 14:00 | O-154 |