Behörighetskrav

120 hp och Elementarpartikelfysik, Astrofysik och Kosmologi eller motsvarande.

Mål

Kursen förbereder studenter för forskning inom astropartikelfysik och ger den nödvändiga bakgrunden för att förstå vetenskaplig litteratur i ämnet samt på ett kritiskt sätt utvärdera kommande experimentella resultat och utvecklingen i fältet.

För godkänd kurs ska studenterna kunna :

• Beskriva de elementarpartiklar och deras växelverkan som är av intresse i astrofysik och kosmologi (det tidiga universum, astrofysikaliska föremål) inklusive supersymmetri.
• Beskriva standardmodellen för kosmologi.
• Veta vilka astrofysikaliska objekt som kan producera högenergetisk strålning i form av protoner, gammastrålning och neutriner samt kunna förklara de bakomliggande fysikaliska processerna.
• Förklara de experimentella tekniker som används för att detektera sådan strålning, samt identifiera och beskriva de ledande experimenten inom fältet i världen.
• Förklara hur elementarpartikelfysik påverkade universums utveckling samt hur problemet med mörk materia kan relateras till partikelfysik.
• Ange de vanligaste kandidaterna för mörk materia.

Innehåll

Överblick över Standardmodellen inom partikelfysik samt supersymmetri. Överblick av BigBang-modellen. Materia, antimateria och strålning i universum. Problemet med mörk materia och experimentella bevis. Kandidater för mörk materia. Direkt detektion av mörk materia. Det högenergetiska universum: aktiva galaxkärnar, skurar av gammastrålning, mikrokvasarer. Produktion och spridning av högenergetisk kosmisk strålning och neutriner. Experimentella tekniker: detektorer för atmosfäriska skurar, gammateleskop, neutrinoteleskop. Akustisk och radiodetektion av ultrahögenergetiska neutriner. Indirekt detektion av mörk materia

Undervisning

Föreläsningar

Examination

Inlämningsuppgifter under kursens gång samt en skriftlig rapport vid kursens slut. Studenter ska välja rapportens ämne från en lista med förslag eller komma överens med läraren om ett lämpligt ämne.

Inlämningsuppgifterna delas ut efter varje föreläsning och måste lämnas in senast vid kursens slut, före inlämningsdatumet för den slutliga rapporten.

Rapporten ska utformas som en monografisk vetenskaplig publikation.