Astrofizyka cząstek

Lista zagadnień egzaminacyjnych

• Wielki wybuch: przesłanki i przewidywania.
• Zasada kosmologiczna i przewidywane scenariusze ewolucji Wszechświata.
• Mikrofalowe promieniowania tła: pochodzenie, odkrycie i podstawowe własności.
• Pomiary fluktuacji mikrofalowego promieniowania tła.
• Satelita Planck i jego wyniki.

• Pierwotna nukleosynteza i jej znaczenie dla oceny składu Wszechświata.
• Formowanie struktur we Wszechświecie i ich pomiary.
• Pomiary odległych supernowych i ich znaczenie dla opisu ewolucji Wszechświata.
• Model ΛCDM: założenia i ograniczenia na parametry.
• Własności ciemnej materii.

• Modelowanie zawartości ciemnej materii we Wszechświecie.
• Możliwe kanały poszukiwania ciemnej materii.
• Poszukiwanie produkcji cząstek ciemnej materii w LHC.
• Detekcja bezpośrednia ciemnej materii: możliwe metody detekcji i redukcji tła.
• Eksperyment DAMA/LIBRA i jego wyniki.
• Detekcja oddziaływań cząstek ciemnej materii w detektorach krystalicznych.

• Detekcja oddziaływań cząstek DM w dwufazowych detektorach LXe/LAr.
• Metody eliminacji tła w dwufazowych detektorach LXe/LAr.
• Wyniki poszukiwań bezpośredniego oddziaływania cząstek ciemnej materii.
• Perspektywy bezpośredniej detekcji oddziaływania cząstek ciemnej materii w detektorach LXe/LAr.

• Pośrednia detekcja ciemnej materii: możliwe kanały i źródła.
• FERMI-LAT: pomiary strumienia fotonów oraz elektronów i poztonów.
• Detektor AMS-02: metody pomiaru i identyfikacji cząstek.
• Potencjalne sygnatury anihilacji cząstek ciemnej materii w danych AMS-02.

• Widmo promieniowania kosmicznego i jego własności
• Mechanizm Fermiego przyspieszania cząstek, możliwe źródła cząstek wysokiej energii, wykres Hillas'a
• Supernowe jako potencjalne źródła promieniowania kosmicznego.
• Obcięcie GZK

• Wielkie pęki atmosferyczne i ich własności.
• Metody detekcji wielkich pęków atmosferycznych.
• Koncepcja wielkich detektorów promieniowania kosmicznego na przykładzie AUGER.
• Rekonstrukcja wielkich pęków atmosferycznych: ocena energi i składu UHECR.
• Anizotropia promieniowania kosmicznego najwyższych energii.
• Eksperyment JEM-EUSO.
• Radiowe pomiary pęków atmosferycznych.

• Zasada działania atmosferycznych teleskopów Czerenkowa (detekcja promieniowania gamma).
• Wyniki obserwacji źródeł promieniowania gamma najwyższych energii.
• Projekt CTA
• Projekt HAWC

• Eksperyment Super-Kamiokande
• Eksperyment Ice-Cube
• Sygnały poszukiwane w widmie neutrin.

• Ewolucja gwiazd
• Jak powstają supernowe
• Błyski gamma

• Fale grawitacyjne: przewidywania OTW
• Możliwe źródła fal grawitacyjnych i ich sygnały
• Zasada działania detektorów fal grawitacyjnych
• Czynniki ograniczające czułość detektorów interferometrycznych
• Odkrycie fal grawitacyjnych
• Obserwacja GW170817
• Perspektywy satelitarnych obserwacji fal grawitacyjnych