PRESENTAZIONE

L'nsegnamento offre un'introduzione alla Fisica delle Astroparticelle. Le particelle elementari, insieme alla radiazione elettromagnetica e alle onde gravitazionali, sono messaggeri che possono essere utilizzati per studiare la natura di molteplici oggetti celesti, dal Sole agli oggeti dello Spazio profondo.

Il corso propone una panoramica sui più importanti meccanismi di emissione delle astroparticelle e sulle diverse tipologie di rivelatori che vengono utilizzati per studiare i neutrini astrofisici e i raggi cosmici.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

“L’insegnamento si propone di fornire allo studente le basi della fisica delle astroparticelle con particolare attenzione allo studio dei neutrini e dei raggi cosmici, approfondendo i meccanismi di emissione e i metodi di rivelazione”

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Gli studenti acquisiranno le seguenti competenze :

• conoscenza e comprensione dei meccanismi fisici che portano alla produzione e l'emissione di particelle dal Sole e degli oggetti dello Spazio profondo.
• conoscenza e comprensione delle tecniche sperimentali per la rivelazione delle astroparticelle e delle diverse tipologie di misure in ambito astroparticellare
• capacità di implementare metodi statistici utili ai fini delle analisi dati in campo astroparticellare

PREREQUISITI

Possono essere considerati come prerequisti dell'insegmaneto i contenuti dell'insegnamento di Fisica Nucleare e delle Particelle 2.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali - 48 ore

PROGRAMMA/CONTENUTO

Primo modulo:

Evoluzione stellare e nucleosintesi: reazioni nucleari nelle stelle, nucleosintesi nel Big Bang e nelle stelle, misure dirette e indirette

Neutrini oltre il modello standard: neutrini solari e oscillazioni, gerarchia di massa, neutrini sterili, rivelazione neutrini di medio-bassa energia (keV-100 MeV)

Secondo modulo:

Neutrini da Supernova: introduzione ai modelli, metodi di rivelazione

Neutrini cosmici di alta energia: acceleratori adronici e meccanismi di produzione, telescopi per neutrini

Terzo modulo:

Raggi cosmici: misure dirette nello Spazio e sulla Terra, misure indirette (neutrini e muoni atmosferici)

Misure indirette di Dark Matter tramite neutrini

Metodi statistici per la fisica delle astroparticelle, statistica dei bassi numeri.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Maurizio Spurio - Probes of Multimessenger Astrophysics

Maurizio Spurio - Particles and Astrophysics, A multimessenger approach

Alessandro De Angelis, Mário João Martins Pimenta - Introduction to Particle and Astroparticle Physics

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MATTEO SANGUINETI (Presidente)

VLADIMIR KULIKOVSKIY

SANDRA ZAVATARELLI (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Consultare il calendario al link:

https://corsi.unige.it/corsi/9012/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Presentazione/tesina su articolo scientifico inerente gli argomenti dell'insegnamento, discussione orale dell'elaborato.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

La discussione dell'elaborato è finalizzata verificare il livello di comprensione dello studente dei concetti più importanti trattati nel corso e che sono alla base della fisica delle astroparticelle.

Calendario appelli