Hoge-energie-astrofysica

BELANGRIJKE INFO i.v.m. CURSUSJAAR 2020 - 2021

*** UPDATE 31 DECEMBER 2020***

Omwille van de geldende coronamaatregelen, start de cursus hoge-energie-astrofysica in januari 2021 in zgn. "lockdown-modus". Dit betekent dat de cursisten momenteel NIET ter plaatse mogen komen om de lessen te volgen. Alle lessen gaan uitsluitend online door, en dit tot nader order.

Cursisten met een LOKAAL-PAS krijgen een tijdelijke toegang tot de online lessen. Zij ontvangen hierover per e-mail de nodige info.

De eerste les van deze cursus is gepland op vrijdag 29 januari 2021.

 

Het cursusjaar 2020 – 2021 verloopt anders dan we gewend zijn.

Het aantal cursisten dat ter plaatse bij Urania wordt toegelaten, is beperkt.  De aanwezige cursisten worden geacht de dan geldende veiligheidsmaatregelen correct na te leven!

Om toch zoveel mogelijk mensen de kans te geven onze cursussen te volgen, werkten we nieuwe cursusformules uit! Vanaf september bieden we een aantal cursussen ook online aan!

Cursisten kunnen vanaf nu kiezen tussen 3 CURSUSFORMULES!

Cursusformule “LOKAAL-PAS”

Je volgt de cursus ter plaatse in onze lokalen, uiteraard indien toegelaten en in overeenstemming met de geldende maatregelen. 

Cursusformule “VIDEO-PAS”

Je volgt de cursus online, via een persoonlijke en beveiligde link. Je kan de les zo vaak herbekijken als je wilt. De lessen komen online 1 dag na de fysieke les en blijven beschikbaar tot aan het einde van het cursusjaar.

Als je voor deze formule kiest, kan je de lessen NIET ter plaatse bijwonen. Als lid ben je uiteraard altijd welkom tijdens onze openingsuren, maar je hebt geen toegang tot de lessen.

Om de online lessen te kunnen volgen, dien je een account aan te maken op de Urania-website. 

Cursusformule “COMBI-PAS”

Combinatie van beide bovenstaande formules: je mag de lessen ter plaatse volgen, maar je krijgt ook toegang tot de online lessen, via een persoonlijke en beveiligde link. 

 

Nieuw in januari 2021: cursus hoge-energie-astrofysica

Lesgever: Walter Simons

Hoge-energie-astrofysica is de laatste jaren een hot topic geworden, vooral nadat waarnemingen van gravitatiegolven en hoogenergetische neutrino’s, aangevuld door de traditionele astronomie met elektromagnetische golven, het tijdperk van de ‘multi-messenger astronomy’ hadden ingeluid.

Deze tak van de wetenschap, waarin  deeltjesfysica, ‘klassieke’ sterrenkunde en kosmologie samenvloeien, bedient zich van grootse experimentele technieken, gebaseerd op elektromagnetische straling van radiogolven tot röntgenstralen, metingen van geladen kosmische stralen, gammastralen en neutrino’s en interferometrische methoden. Grote detectieparken over de hele wereld, satellieten en astronomische observatoria peilen naar de herkomst, de samenstelling en de versnellingsmechanismen van galactische en extragalactische kosmische stralen en gammastralen van hoge energie (tot boven 1020 eV), die gigantische afstanden afleggen en onze aarde voortdurend bombarderen, alsook de thermische en niet-thermische astrofysische processen waaraan ze bij hun bronnen en tijdens hun propagatie door de interstellaire ruimte onderhevig zijn.  Deze straling wordt doorgaans gegenereerd in extreme omstandigheden, met diepe gravitationele potentialen, zoals sterke magneetvelden en dito zwaartekracht, supernucleaire dichtheden, processen met relativistische deeltjes, condities die op aarde niet te bereiken zijn en die de bronnen ervan tot ware ‘kosmische laboratoria’ maken. De hoge-energie-astrofysica opent ultieme vensters op het universum en kan o.m. het vermoeden bevestigen dat het standaardmodel der elementaire deeltjes niet de ultieme theorie is maar een soort laagenergetische limiet van een meer fundamentele theorie…

In deze cursus  worden systematisch de verschillende stralings- en astrofysische interactieprocessen besproken, alsook de soorten objecten en fenomenen binnen en buiten de Melkweg die door tal van ruimtetelescopen en observatoria over de hele wereld werden ontdekt en die als kosmische acceleratoren in aanmerking komen. Ook de detectiemethoden voor kosmische stralen en de reeds bestaande en in de naaste toekomst geplande detectietechnieken, met speciale aandacht voor hoogenergetische gammastralen-, neutrino- en gravitatiegolvenastronomie, komen ruimschoots aan bod.

Deze lessenreeks beslaat 16 lessen, waarvan deel 1 (8 lessen) in het voorjaar van 2021 gegeven wordt. 

Deel 2 is voorzien voor het najaar van 2021.

 

Cursusinhoud

 

Onderwerpen en belang van hoge-energie-astrofysica – Golflengtebanden, energieën, eenheden – Multi-messenger-astronomie – Effectieve doorsnede – Elementaire deeltjes – Standaardmodel - Vervalschema’s

 

Stralingsprocessen

Straling van versnelde geladen deeltjes - Bremsstrahlung - Cyclotron-en synchrotronstraling - Fluorescentie

 

Interactieprocessen

Foto-elektrische absorptie – Thomson- en Compton-verstrooiing – Inverse Compton-verstrooiing – Synchrotron-self-Compton-straling - Sunyaev-Zel’dovich-effect – Čerenkov-effect – Elektron-positron-paarproductie

 

Hoogenergetische processen in de Melkweg

Magnetische velden – Nova’s en supernova-explosies – Supernovaresten - Schokgolven - Neutronensterren en pulsars – Millisecondenpulsars – Pulsarwinden -  Magnetars -  Zwarte gaten – Accretie en jets – Eddington-accretielimiet – Röntgendubbelsterren – Het centrum van de Melkweg

 

Kosmische stralen en hoogenergetische gammastralen

Versnellingsmechanismen - Energiespectrum - Knie- en enkelregionen – Ultra-hoogenergetische kosmische stralen – GZK-cut-off – Elektromagnetische en hadronische atmosferische cascades

 

Extragalactische hoge-energie-astrofysica

Actieve galactische kernen – Supermassieve zwarte gaten – Radiogalaxieën – Quasars en Seyfert-galaxieën – Gammaflitsen – Straling uit clusters van galaxieën

 

Neutrino-astronomie

Zonneneutrino’s - Hoogenergetische neutrino’s – Neutrino-oscillaties en massabepaling

 

Gravitatiegolven

Bestaande en toekomstige detectoren ondergronds en in de ruimte – Connecties met het vroege heelal

 

Instrumentatie

Satellieten, grondstations en ondergrondse stations voor hoge-energie-astrofysica (verdeeld over de verschillende hoofdstukken)

 

  

DEEL 1: 

De lessen ter plaatse gaan door op vrijdagavond van 20h tot 22h10, Start op vrijdag 29 januari 2021. 

 

Het tweede deel van deze lessenreeks zal aanvangen in september (cursusjaar 2021 - 2022), met de detectie van ultra-hoogenergetische kosmische stralen, het GZK-effect, het Fermi-versnellingsmechanisme en de cascades van secundaire deeltjes. Daarna komen hoogenergetische gammastralen en alle mogelijke kosmische acceleratoren aan bod.

 

 

CURSUSKOST (DEEL 1)

LOKAAL-PAS : 25 euro 

VIDEO-PAS: 30 euro

COMBI-PAS: 40 euro

 

Om deel te nemen aan deze cursus dien je lid te zijn van Urania.

Inschrijven doe je  via het online inschrijvingsformulier of op de sterrenwacht zelf, tijdens de openingsuren.

Lessen

Voorjaar
Onderwerp Datum Lesgever
Hoge-energie-astrofysica - les 1 29/01/2021 - 20:00 Walter Simons
Hoge-energie-astrofysica - les 2 05/02/2021 - 20:00 Walter Simons
Hoge-energie-astrofysica - les 3 12/02/2021 - 20:00 Walter Simons
Hoge-energie-astrofysica - les 4 26/02/2021 - 20:00 Walter Simons
Hoge-energie-astrofysica - les 5 05/03/2021 - 20:00 Walter Simons
Hoge-energie-astrofysica - les 6 12/03/2021 - 20:00 Walter Simons
Hoge-energie-astrofysica - les 7 19/03/2021 - 20:00 Walter Simons
Hoge-energie-astrofysica - les 8 26/03/2021 - 20:00 Walter Simons