Физика астрономических частиц
Астрочастицы или астрофизика частиц , в том числе с высокой энергией астрофизики называют, является ветвью астрофизики , методы и методика физики частиц относятся к астрофизическим проблемам.
Методы наблюдения
В основе традиционных астрономических наблюдений лежит прием электромагнитного излучения космоса. Физика астрономических частиц дополняет информацию, которая может быть получена из таких наблюдений за космическими событиями, путем обнаружения элементарных частиц космического происхождения. Важным примером являются космические нейтрино , например, генерируемые сверхновыми . Доказательством этого служат такие эксперименты, как AMANDA или IceCube .
Другой пример - обнаружение так называемого космического излучения , которое осуществляется, например, в обсерватории Пьера Оже или в КАСКАД-Гранде . Есть надежда, что такие эксперименты дадут информацию об ускорителях космических частиц , как можно предположить в случае сверхновых или других астрофизических процессов высоких энергий.
Кроме того, детекторы частиц, такие как CRESST или EDELWEISS, используются для непосредственного обнаружения составляющих так называемой темной материи , которая играет важную роль в астрономических наблюдениях в космосе.
Даже электромагнитные гамма-лучи самых высоких энергий , которые не могут быть обнаружены телескопами, а только детекторами частиц, попадают в область астрономической физики частиц.
Пояснительные модели физики элементарных частиц
Согласно стандартным моделям космологии , Вселенная возникла из чрезвычайно плотного и горячего раннего состояния около 14 миллиардов лет назад. При такой плотности энергии требуются модели физики элементарных частиц для объяснения свойств материи в то время, таких как небольшой избыток вещества над антивеществом (так называемая барионная асимметрия ).
Другой пример применения объяснений из физики элементарных частиц в астрофизике - это теоретическое объяснение флуктуаций плотности в самой ранней Вселенной (доли секунды после Большого взрыва ), восходящее к так называемым моделям инфляции , сочетающим в себе полевые концепции физики элементарных частиц и космического расширения. Наблюдения космического фонового излучения , например, с помощью спутникового телескопа Planck , должны предоставить информацию о деталях этих ранних флуктуаций .
Попытки объяснить темную материю с помощью подходящих видов элементарных частиц (например, определенных суперсимметричных частиц-партнеров ) и попытки отследить так называемую темную энергию , которая ускоряет космическое расширение , до эффектов квантовой теории поля основаны на пока еще неуверенных основаниях .
Смотри тоже
литература
- Клаус Группен: Физика астрономических частиц . Vieweg, Брауншвейг 2000, ISBN 3-528-03158-1
- Александр Красниц: Новые миры в физике астрономических частиц. World Scientific, Сингапур 2003, ISBN 981-238-584-3
- Кристиан Спиринг: Физика астрономических частиц . Успехи и перспективы. В: Звезды и космос, 6/2008, стр. 46–54.
- Hans Klapdor-Kleingrothaus , Kai Zuber: Particle Astrophysics, Teubner 1997 (English Particle Astrophysics IOP 1997, 2nd edition 1999)