Introduction à la physique des astroparticules: rayons cosmiques et matière noire

Cette séance de cours introduit la physique des astroparticules, en se concentrant sur les rayons cosmiques et la matière noire. Il commence par un aperçu historique de la recherche sur les rayons cosmiques initiée par Viktor Hess, en discutant des origines des rayons cosmiques et du développement de l'astronomie des rayons gamma et des neutrinos. L'instructeur explique la distribution de la matière dans l'univers, en mettant l'accent sur l'homogénéité et l'isotropie des galaxies. La séance de cours couvre l'expansion de l'univers, détaillant la loi de Hubble et la dynamique du mouvement des galaxies. L'histoire thermique de l'univers est explorée, y compris l'ère dominée par les rayonnements et la signification du fond diffus cosmologique. L'instructeur discute du concept de matière noire, en retraçant ses origines aux observations de Fritz Zwicky et les effets gravitationnels qui suggèrent son existence. La séance de cours se termine par une discussion sur les neutrinos en tant que candidats potentiels à la matière noire, leurs interactions et les défis de leur détection. Dans l'ensemble, la séance de cours fournit un aperçu complet des concepts fondamentaux de la physique des astroparticules, reliant les découvertes historiques aux théories modernes.