German Title: HESS und Fermi Surveys der Galaktischen Gammastrahlen-Quell-Population

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Abstract

Das High Energy Stereoscopic System (HESS) ist ein Array von vier atmosphärischen Cherenkov-Teleskopen in Namibia, das seit 2004 den Himmel im Bereich hochenergetischer Gammastrahlung (> 100 GeV) beobachtet. In einem erstmaligen Survey der Galaktischen Ebene (circa im Bereich GLON = -110 bis +70 deg, GLAT = -3 bis +3 deg) wurde eine Reihe neuer Gamma-Strahlungs-Quellen entdeckt. Diese Objekte sind kosmische Teilchenbeschleuniger, in denen Gamma-Strahlung durch die Wechselwirking von kosmischer Strahlung mit umgebenden Materie- und Strahlungsfeldern entsteht. In dieser Arbeit wurde der gesamte HESS-Datensatz für die galaktische Ebene benutzt um Signifikanz- und Flußkarten sowie einen Katalog von 62 Quellen zu erstellen, der ihre Position, Ausdehnung und Spektrum angibt. Neue Methoden für eine verbesserte und halb-automatische Erkennung und Analyse aller Quellen wurden entwickelt. Das Fermi Large Area Telescope (LAT) ist ein Satellit, der seit Juni 2008 das Universum kontinuierlich im Bereich von Gammastrahlung oberhalb von 100 MeV observiert. Basierend auf den Daten der ersten 2 Jahre im Bereich von 100 MeV bis 100 GeV hat die LAT-Kollaboration einen 1873 Quellen umfassenden Katalog veröffentlicht, wovon 244 Quellen, vorwiegend galaktischen Ursprungs, im Bereich des HESS-Surveys liegen. In dieser Arbeit wurden Signifikanzkarten und Kataloge von 74 Fermi-Quellen über 10 GeV und 42 Quellen über 100 GeV erstellt und ein vorläufiger Vergleich mit den HESS-Daten wirt präsentiert. Die in dieser Arbeit erstellten Daten können als Grundlage für zukünftige detaillierte Analysen der galaktischen Gamma- Quellen-Population dienen.

Translation of abstract (English)

The High Energy Stereoscopic System (HESS) is an array of four imaging atmospheric Cherenkov telecopes, located in Namibia, observing the gamma-ray sky at energies > 100 GeV since 2004. For the first time HESS has surveyed the Galactic plane (approximately in the range GLON = -110 to +70 deg, GLAT = -3 to 3 deg) and detected a number of sources, each one a cosmic particle accelerator emitting gamma rays produced in interactions of the cosmic rays with ambient matter and radiation fields. In this thesis the full HESS Galactic plane survey dataset was used to derive significance and flux maps as well as a catalog of 62 sources containing their position, extension and spectrum. Several new methods for an improved and semi-automatic detection and analysis of all sources were developed. The Fermi Large Area Telescope (LAT) is a space-based gamma-ray telescope, continuously performing an all-sky survey above 100 MeV since June 2008. Based on two years of data in the energy range 100 MeV to 100 GeV the LAT collaboration has published a catalog of 1873 sources, 244 of which, mostly of Galactic origin, are located inside the HESS survey region. In this work allsky significance and flux maps and catalogs of 74 Fermi sources above 10 GeV and 42 sources above 100 GeV are derived and a preliminary comparison with the HESS data is presented. This work can serve as the basis for future detailed studies of the Galactic gamma-ray source population.