Séance de cours

Multimessager Astrophysique I: Événements d'astroparticle

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Dans cours

PHYS-643: Astrophysics VI : The variable Universe

Introduction to time-variable astrophysical objects and processes, from Space Weather to stars, black holes, and galaxies. Introduction to time-series analysis, instrumentation targeting variability, and the importance of the time domain for astronomy, cos ...

Description

Cette séance de cours explore le domaine de l'astrophysique multimessager, en mettant l'accent sur les rayons cosmiques, neutrinos et gamma. Il couvre la connexion entre différentes fenêtres d'observation, telles que les particules, le rayonnement électromagnétique et les ondes gravitationnelles. La séance de cours se penche sur des sujets comme le spectre d'énergie des rayons cosmiques, les accélérateurs de particules astrophysiques et la détection des rayons cosmiques avec des télescopes. Il traite également du spectromètre magnétique alpha, du télescope de Cerenkov et de l'observatoire IceCube Neutrino. La séance de cours se termine par une analyse détaillée de la détection de neutrinos à partir d'un objet BL Lac et de la recherche expérimentale de neutrinos reliques à partir du Big Bang.

Enseignant·e

Richard Irving Anderson

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique des particules: Neutrino

Concepts associés (32)

Rayonnement cosmique

Le rayonnement cosmique est le flux de noyaux atomiques et de particules de haute énergie (c'est-à-dire relativistes) qui circulent dans le milieu interstellaire. Le rayonnement cosmique est principalement constitué de particules chargées : protons (88 %), noyaux d'hélium (9 %), antiprotons, électrons, positrons et particules neutres (rayons gamma, neutrinos et neutrons). La source de ce rayonnement se situe selon les cas dans le Soleil, à l'intérieur ou à l'extérieur de notre galaxie.

Neutrino

Le neutrino est une particule élémentaire du modèle standard de la physique des particules. Les neutrinos sont des fermions de , plus précisément des leptons. Ils sont électriquement neutres. Il en existe trois « saveurs » : électronique, muonique et tauique. L’existence du neutrino a été postulée pour la première fois en 1930 par Wolfgang Pauli pour expliquer le spectre continu de la désintégration bêta ainsi que l’apparente non-conservation du moment cinétique, et sa première confirmation expérimentale remonte à 1956.

Observatoire de neutrinos

thumb|Intérieur de , un détecteur de neutrinos lancé en 2002. Un observatoire de neutrinos est un dispositif permettant de détecter les neutrinos. En raison de la très faible interaction des neutrinos avec la matière, ces dispositifs doivent être très étendus pour en détecter un nombre significatif. De tels observatoires sont souvent construits sous terre, pour isoler le détecteur des rayons cosmiques et autres rayonnements d'arrière-plan. De nombreuses méthodes de détection ont été inventées.

Supernova neutrinos

Supernova neutrinos are weakly interactive elementary particles produced during a core-collapse supernova explosion. A massive star collapses at the end of its life, emitting on the order of 1058 neutrinos and antineutrinos in all lepton flavors. The luminosity of different neutrino and antineutrino species are roughly the same. They carry away about 99% of the gravitational energy of the dying star as a burst lasting tens of seconds. The typical supernova neutrino energies are 10MeV.

Astronomie neutrino

L’astronomie neutrino (parfois astronomique neutrinique) est la branche de l'astronomie qui observe les objets célestes à l'aide de détecteurs de neutrinos, des leptons neutres de faible masse décrits par la théorie électrofaible. Étant donné leur très faible interaction avec la matière, les neutrinos ont la capacité de traverser des distances cosmologiques sans dévier de leur trajectoire initiale, faisant d'eux d'excellents messagers astronomiques permettant de retracer directement l'origine de leur lieu de production.

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Explique le fonctionnement des neutrinos et des télescopes gravitationnels, les événements mondiaux d'astronomie et le problème des neutrinos solaires.

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Observatoire de neutrinos

Supernova neutrinos

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