Jörg R. Hörandel Homepage Joerg R. Hoerandel

Institut für Experimentelle Kernphysik
Dr. J.R. Hörandel
Prof. Dr. K.-H. Kampert

Einführung in die Teilchenastrophysik

WS 2002/2003

Termin:
Freitags, 14:00 - 15:30, Kl. HS A

Themen:
1Einführung und thematische Übersicht
2Entdeckung der kosmischen Strahlung (KS)
2.1Freiballon Experimente
2.2Entdeckung neuer Teilchen
2.3Beobachtung von Luftschauern
3Nachweis und grundlegende Eigenschaften der KS bis zu einigen TeV
3.1Nachweis von Teilchen und Gammastrahlung mit Ballon und Satellitenexperimenten
3.2Energiespektrum am oberen Rand der Atmosphäre
3.3Element- und Isotopenzusammensetzung
4Propagation im interstellaren Medium
4.1Diffusions- und Leaky Box Modell
4.2Durchlaufene Materiedicke
4.3Radioaktive Isotope und "Alter" der KS
4.4Antiteilchen in der KS
5Quellen und Beschleunigung der KS
5.1Energetik
5.2Fermi-Mechanismus und Schockbeschleunigung
5.3Galaktische Quellen: Supernovae, Pulsare, ...
5.4Extragalaktische Quellen: Aktive Galaxien Kerne (AGN)
6Nachweis und Grundlegende Eigenschaften der KS bei Energien oberhalb 10 TeV
6.1Entstehung und Eigenschaften von Luftschauern
6.2Nachweismethoden: Teilchen, Cherenkovlicht, Fluoreszenslicht
6.3Das "Knie" der KS
6.4Die höchstenergetischen Teilchen
7Hochenergetische Gammastrahlung
7.1Entstehung und Wechselwirkungsmechanismen
7.2Nachweis: Satellitenexperimente und atmosphärische Cherenkov-Teleskope
7.3Diffuse Gamma-Strahlung
7.4Punktquellen: Supernovae und AGN-Beobachtungen
8Neutrino Astronomie
8.1Atmosphärische Neutrinos
8.2Galaktische und extragalaktische Punktquellen
8.3Nachweis
9Zusammenfassung

Literatur:
H.V. Klapdor-Kleingrothaus, K. Zuber Teilchenastrophysik Teubner Studienbücher EUR 39.90
T.K. Gaisser Cosmic Rays and Particle Physics Cambridge University Press ca. USD 30.-
M.S. Longair High Energy Astrophysics (Volume 1+2) Cambridge University Press ca. USD 40.- je Band
V.S. Berezinsky Astrophysics of Cosmic Rays Elsevier Science, North-Holland ca. USD 240.-

Hinweise:

Ergänzend wird das Hauptseminar Teilchenastrophysik und Kosmologie angeboten.

Es besteht die Möglichkeit zur Teilnahme an einer Laborbesichtigung im Forschungszentrum Karlsruhe am 5. Februar 2003. Es werden aktuelle Experimente der Astroteilchenphysik besichtigt.


Jörg R. Hörandel