Promotionsvortrag von Rune Michael Dominik
- Verteidigung
Das Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) wird, sobald sein Bau und seine Inbetriebnahme abgeschlossen sind, das bodengestützte hochenergie Gammastrahlen-Observatorium der nächsten Generation sein. Wie seine Vorgänger stützt sich CTAO auf Antwortfunktionen (IRFs), um die beobachteten und rekonstruierten Eigenschaften mit den wahren Eigenschaften des ursprünglichen Photons in Beziehung zu setzen und so die spektralen und räumlichen Informationen der beobachteten Quellen zu rekonstruieren. Da IRFs aus Monte Carlo-Simulationen berechnet werden und von Beobachtungsbedingungen wie Teleskopausrichtung und atmosphärischer Transparenz abhängen, ist die Erstellung eines vollständigen Satzes von IRFs eine zeitaufwändige Aufgabe und bei der Analyse von Daten auf kurzen Zeitskalen nicht möglich. Um die Erstellung von optimierten IRFs in solchen Szenarien zu ermöglichen, wird in dieser Arbeit die Verwendung von Interund Extrapolationsalgorithmen zur schnellen Berechnung von IRFs aus einem vorberechneten Gitter für den Prototyp des Large-Sized Telescope (LST-1) unter Verwendung des pyirf python Softwarepaket untersucht. Da einige Bestandteile einer IRF durch Wahrscheinlichkeitsverteilungen gegeben sind, werden spezialisierte Methoden benötigt.
Anhand von 35.9 Stunden LST-1 Krebsnebelbeobachtung mit Zenitwinkeln bis zu 35 deg wird in dieser Arbeit die Kompatibilität der geschätzten IRFs und eines nächste-Nachbar Ansatzes auf dem bereitgestellten LST-1 Simulationsgitter gezeigt. Bei der Verwendung von weniger dicht besetzten Gittern behalten die geschätzten IRFs auch jenseits des Punktes, ab dem der nächste-Nachbar Ansatz keine nutzbaren Ergebnisse mehr liefern kann, eine stabile Leistung bei. Die Anwendung der geschätzten IRFs auf Beobachtungen von NGC 1275 vom Dezember 2022 und Januar 2023 im selben Zenitbereich zeigt deutliche Anzeichen für zwei Strahlungsausbrüche in diesem Zeitraum, die mit der Signatur von vergangenen, vergleichbaren Ereignissen übereinstimmen. Die geschätzten IRFs zeigen eine uneingeschränkte Eignung für LST-1-Analysen in einem Zenitbereich bis zu 35 Grad.