Vorlesung "Wechselwirkungsprozesse der kosmischen Strahlung"

→ Zuhörer

Masterstudenten: Grundkenntnisse in der Teilchenphysik werden benötigt.

→ Veranstalter

Vorlesungen:
Jun-Prof. J.K. Becker Prof. W. Rhode
Übungen:
NN

→ Vorlesung und Übung

Blockveranstaltung
20.-22.Feb 2012
NB 7/173

→ Erster Termin:

20.Feb, 9:15h

Inhalt:

Die Frage nach dem Ursprung der kosmischen Strahlung ist eine der großen bislang ungelösten Probleme in der Physik. Kosmische Magnetfelder lenken die geladenen Teilchen von ihren ursprünglichen Bahnen ab, was die Identifikation der Quellen enorm erschwert. Die Untersuchung von Wechselwirkungen ist einer der Schlüssel zur Beantwortung der Frage: die Produktion von Photonen und Neutrinos erzeugt ein Signal, welches wegen der Neutralität der Teilchen direkt zu den Quellen zurückverfolgt werden kann. In dieser Vorlesung werden sowohl Wechselwirkungen in astrophysikalischen Quellen sowie im intergalaktischen und interstellaren Medium diskutiert, als auch solche zwischen kosmischer Strahlung und Erdatmosphäre. Letztere sind entscheidend, um mit erdgebundenen Teleskopen nach der kosmischen Strahlung zu suchen. Zur Suche nach Neutrinos wurde das IceCube Teleskop am geographischen Südpol gebaut, Photonen werden mit H.E.S.S. in Namibia und MAGIC auf der kanarischen Insel La Palma detektiert. Ziel der Vorlesung ist es, ein grundlegendes Verstädnis über die möglichen Quellen der kosmischen Strahlung zu gewinnen, elementare Wechselwirkungsprozesse in astrophysikalischen Zusammenhängen kennenzulernen, und aktuelle Methoden zum Nachweis des Ursprungs der kosmischen Strahlung zu verstehen.

Detailierte Übersicht

20. Februar (Becker)

9:15-10:45: Quellen und Beschleunigungsmechanismus; Link Folien
10:45-11:15: Kaffeepause
11:15-12:45: Leptonische Wechselwirkungsprozesse; Link Folien
12:45-14:15: Mittagspause
14:15-15:45: Anwesenheitsübung
15:45-16:15: Kaffeepause
16:15-17:45: Hadronische Wechselwirkungsprozesse; Link Folien

21. Februar (Becker/Rhode)

9:15-10:45: Propagation durch kosmische Magnetfelder
10:45-11:15: Kaffeepause
11:15-12:45: Anwesenheitsübung
12:45-14:15: Mittagspause
14:15-15:45: Messmethoden - Photonen und exotische Teilchen
15:45-16:15: Kaffeepause
16:15-17:45: Feynmandiagramme und Streuung in Vorwärtsrichtung

22. Februar (Rhode)

9:15-10:45: Neutrinowechselwirkungsquerschnitte
10:45-11:15: Kaffeepause
11:15-12:45: Messmethoden - Neutrinos und exotische Teilchen
12:45-14:15: Mittagspause
14:15-15:45: Anwesenheitsübung

Literaturvorschläge

Cosmic Rays and Particle Physics; Autor: Tom Gaisser
High Energy Cosmic Rays; Autor: Todor Stanev
Very High Energy Cosmic Gamma Radiation; Autor: Felix Aharonian; Verlag: World Scientific
Radiative Processes in Astrophysics; Autoren: Rybicki und Lightman