Suche nach TeV-Blazaren mit dem HEGRA-System der abbildenden Cherenkov-Teleskope

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Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Beobachtungskatalog mit 54 nahen (z < 0.2) Aktiven Galaxien (AGN) erstellt, der BL Lac-Objekte und radio-laute Flachspektrumquellen FSRQ (α =< +0.5 mit Sv v) umfasst, die von dem Standort La Palma aus unter einem Zenitwinkel ZA < 45° beobachtbar sind. 37 Objekte aus diesem Katalog wurden mit dem HEGRA-System der abbildenden Cherenkov-Teleskope innerhalb von 3 1/2 Jahren von Juni 1997 bis Dezember 2000 mit einer Beobachtungszeit von etwa 700 Stunden neben den beiden prominenten TeV-γ-Emittern Mkn 421 und Mkn 501 beobachtet.

Das Objekt 1ES 1426+428 konnte erstmals als TeV-γ-Quelle identifiziert werden. Die Beobachtungen wurden von Februar 1999 bis Juni 2000 mit einer Beobachtungszeit von 58 Stunden durchgeführt. Das Signal hat eine statistische Signifikanz von 6σ, der absolute Fluss oberhalb von 0.69 TeV wurde zu F(E > 0.69 TeV) = (5.0 ± 1.1) · 10 -13cm -2s -1 bestimmt. Diese Beobachtung wurde zwischenzeitlich durch die Whipple- und durch die CAT-Gruppe bestätigt. Mit z = 0.129 ist der 1ES 1426+428 die bestätigte TeV-γ-Quelle mit der bisher grössten Distanz.

Die Analyse der AGN-Daten zeigte ausserdem Evidenzen für eine TeV-γ-Emission von fünf weiteren Objekten: 1ES 2344+514 und BL Lac sowie 1ES 0323+022, 1ES 1440+122 und 1ES 2254+074. Während für den 1ES 2344+514 die Beobachtung ein 4.1σ-Niveau erreichte, lagen die positiven Signale für BL Lac, 1ES 0323+022, 1ES 1440+122 und 1ES 2254+074 im Bereich von 2-3σ. Für alle beobachteten AGN-Objekte des Katalogs wurden obere Flussgrenzen auf einem 95%-Konfidenz-Niveau bestimmt, sie liegen im Bereich von 10 -12 cm -2 s -1.

Mit der klassischen Stacking Methode wurde das kummulative Gesamt-Signal der beiden AGN-Klassen untersucht: der FSRQ und der BL Lac-Objekte. Während die 10 FSRQ keine Evidenz für ein TeV-Signal dieser Objekt-Klasse zeigten, konnte für die 27 BL Lac-Objekte ein signifikanter Excess auf einem 3.0σ-Niveau nachgewiesen werden.

Die 16 Objekte des AGN-Katalogs, die bei den Beobachtungen mit dem Röntgen-Satelliten-Experiment BATSE im 2 keV-200 keV-Energie-Bereich ein positives Signal aufwiesen, zeigten ein positives kummulatives Signal im TeV-Bereich auf einem 3.9σ-Niveau. Dies ist ein Hinweis auf eine Korrelation des TeV-γ- und des keV-Röntgen-Bereichs, der somit als Indikator für potentielle TeV-γ-Quellen genutzt werden kann.

Die aus dem Gesamtsignal ermittelte obere Flussgrenze für die BATSE-Objekte liegt bei etwa 12% des Crab-Flusses, das entspricht einem absoluten Fluss oberhalb von 0.77 TeV von F(E > 0.77 TeV) < 2.9 ·10 -12cm -2s -1. Von den BATSE-Objekten kann somit bei ausreichender Beobachtungszeit ein durchschnittlicher Fluss von mindestens 10% des Crab- Flusses erwartet werden.

Zur Analyse der System-Cherenkov-Teleskop-Daten wurde ein an der Universität Wuppertal neu entwickeltes Analyse-Softwarepaket WARGUS verwendet. WARGUS basiert auf einer eigenständigen Kalibration der Rohdaten und wurde unabhängig von der innerhalb der HEGRA-Kollaboration verwendeten HEGRA-Standard-Analyse aufgebaut. Ein Vergleich der WARGUS und der HEGRA-Standard-Analyse anhand charakteristischer Detektorparameter und einer Analyse eines ausgewählten Datensatzes zeigt eine Übereinstimmung im Bereich von 10% und bestätigen eine solide Grundlage beider Analyse-Ketten.

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Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultäten und Einrichtungen:
Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften » Physik » Dissertationen
Dewey Dezimal-Klassifikation:
500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik » 530 Physik
Sprache:
Deutsch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Dokument erstellt am:
30.07.2003
Dateien geändert am:
22.01.2018
Datum der Promotion:
03.07.2003
Medientyp:
Text