Promotionsvortrag von Simone Mender
- Verteidigung
Spectral and Spatial Analysis of MAGIC Telescope Data in a Standardized Format
Emissions- und Beschleunigungsprozesse von hochenergetischen Teilchen im Universum sind weitestgehend noch nicht verstanden. Um hochenergetische Gammateilchen zu untersuchen, detektieren Tscherenkow-Teleskope, wie beispielsweise die MAGIC-Teleskope, Tscherenkow-Licht, welches durch Teilchenschauer in der Atmosphäre erzeugt wird. Um mit dem open-source Python Paket Gammapy reproduzierbare spektrale und räumliche Analysen von MAGIC-Beobachtungen durchzuführen, werden die Daten in einem standardisierten Datenformat benötigt. Dieses Datenformat erfordert Listen mit Ereignissen, die als Gammaschauer klassifiziert wurden, sowie die zugehörigen Funktionen der Detektorantwort. Für die spektrale Analyse von MAGIC-Beobachtungen der beiden TeV Radiogalaxiekandidaten TXS 0149+710 und 4C +39.12 werden die standardisierten Daten auf automatisierte und reproduzierbare Weise mit der neuen, datenbankgestützten Software AutoMAGIC erzeugt, welche im Rahmen dieser Arbeit mitentwickelt wurde. Für TXS 0149+710 und 4C +39.12 werden Li&Ma-Signifikanzen von 0,32 sigma und 0,98 sigma berechnet, weshalb nur obere Grenzen des differentiellen Flusses angegeben werden. Für räumliche Analysen mit Gammapy müssen Hintergrundmodelle in den standardisierten Daten enthalten sein, was AutoMAGIC momentan noch nicht inkludiert. Um diese Herausforderung zu bewältigen, werden 1441 Beobachtungen mit AutoMAGIC prozessiert und die Form des Hintergrunds in Abhängigkeit von Azimut, Zenitdistanz und der rekonstruierten Energie charakterisiert. Außerdem werden die Abhängigkeiten der Hintergrundrate von der Zenitdistanz, der Atmosphärentransmission, dem Nachthimmelhintergrund und der galaktischen Breite untersucht. Eine neue Methode wird vorgestellt, welche aufgrund der neu gewonnenen Erkenntnisse Hintergrundmodelle in Abhängigkeit von Azimut und Zenitdistanz erstellt. Zum Vergleich werden zudem Hintergrundmodelle mit herkömmlichen Methoden erstellt. Zur Validierung der Methoden werden spektrale und räumliche Analysen von Krebsnebeldaten durchgeführt.