Šíření kosmických částic o nejvyšších energiích

• Thesis title in Czech: Šíření kosmických částic o nejvyšších energiích
• Thesis title in English: Highest energy cosmic ray propagation
• Key words: kosmické záření nejvyšších energií, GZK práh, sekundární částice, extragalaktická magnetická pole, CRPropa
• English key words: highest energy cosmic rays, GZK cutoff, secondary particles, extragalactic magnetic fields, CRPropa
• Academic year of topic announcement: 2010/2011
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Institute of Particle and Nuclear Physics (32-UCJF)
• Supervisor: doc. RNDr. Dalibor Nosek, Dr.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 26.10.2010
• Date of assignment: 26.10.2010
• Date and time of defence: 23.06.2011 00:00
• Date of electronic submission: 25.05.2011
• Date of submission of printed version: 25.05.2011
• Date of proceeded defence: 23.06.2011
• Opponents: Mgr. Dalibor Nedbal, Ph.D.

Guidelines

Student se seznámí se základními představami o šíření nabitých částic kosmického záření v magnetickém poli mezigalaktického prostoru, jejich interakcemi s částicemi fotonového zbytkového pozadí a šířením sekundárních neutrin a sekundární elektromagnetické kaskády.
Cílem práce je studovat vlastnosti trajektorií a střední volnou dráhu různých typů nabitých částic kosmického záření na velkých vzdálenostech mezigalaktického prostoru a predikovat enegetická spektra kosmických částic registovaných povrchovým detektorem. K tomuto účelu bude použit program CRPropa.

References

T.K.Gaisser, Cosmic Rays and Particle Physics, Cambridge University Press, 1990
CRPropa: http://apcauger.in2p3.fr/CRPropa/index.php

Preliminary scope of work

Detektor AUGER, který registruje primární kosmické částice o energiích větších než 1 EeV, zaznamenal již více než dva miliony událostí. Velmi energetické kosmické částice jsou identifikovány v atmosféře Země, kde vyvolávají široké spršky sekundárních částic. Tyto případy lze registrovat díky fluorescenčnímu světlu, které je emitováno podél trajektorie sprchy v atmosféře, nebo díky Čerenkovovu světlu, které vyvolávají velmi energetické částice ze sprchy ve vodním detektoru na povrchu Země.
Zdroje nejenergetičtějších kosmických částic nejsou dosud známé. Nejnovější experimentální data naznačují, že jimi mohou být nejbližší aktivní galaxie. Šíření nabitých kosmických částic ze zdroje do atmosféry Země, jejich interakce se zbytkovým pozadím v mezigalaktickém prostoru a produkce sekundárních částic je živě diskutovaným předmětem fyziky kosmického záření.