Nukleare Astrophysik

Die Vorlesung beginnt mit einer Reise durch das Universum.
Ausgehend vom Aufbau des Sonnensystems werden anschliessend die grösseren Strukturen wie Galaxien und Galaxienhaufen vorgestellt. In diesem Rahmen werden ebenfalls exotischere Objekte wie z.B. Pulsare und schwarze Löcher diskutiert. Nachdem die Grundbausteine des Universum vorgestellt wurden befasst sich der nächste grössere Abschnitt mit einigen Grundlagen der Kernphysik. Dabei beschränken wir uns auf die grundlegenden Arten der Wechselwirkungen (die unterschiedlichen Arten der Kernreaktionen) und der möglichen Zerfallskanäle (Teilchenemission, -, - und -Zerfälle). Neben dem Schalenmodel des Atomkerns sind dabei die Definitionen des Gamow-Fensters und des astrophysikalischen s-Faktors von besonderer Bedeutung. Mit diesen Grundlagen werden wir die Nukleosynthese im Big-Bang nachvollziehen (vor allem die Massengrenze bei A = 7 und die ersten Hinweise auf dunkle Materie) und die unterschiedlichen Phasen in der Entwicklung von Sternen diskutieren. Dabei wird vor allem die explosive Nukleosynthese am Ende der Sternenentwicklung
ein Schwerpunkt sein. Den Abschluss der Elemententstehung macht
die Produktion von Li, Be, B in der galaktischen kosmischen Teilchenstrahlung
(GCR). Die Vorlesung endet mit einer kurzen Diskussion bisher ungeklärter Fragen,
wie z.B. der ersten Strukturbildung, und den Hinweisen auf heisse und kalte dunkle Materie.