title: Beobachtungen Aktiver Galaktischer Kerne mit den H.E.S.S.  Cherenkov-Teleskopen und dem Fermi-LAT im hochenergetischen   γ-Bereich und Optimierung des Antriebssystems des HESS II  Teleskops
creator: Ait Benkhali, Faical
subject: ddc-520
subject: 520 Astronomy and allied sciences
subject: ddc-530
subject: 530 Physics
description: Die γ-Astronomie eröffnet ein neues Fenster zur Erforschung des Weltalls und der Beobachtung hochenergetischer kosmischer Objekte. In Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden anhand von Beobachtungen im Energiebereich von 100 MeV bis 100 TeV mit den abbildenden Cherenkov-Teleskopen des H.E.S.S.   Experiments und dem an Bord des Fermi Satelliten befindlichen Fermi-LAT γ-Strahlendetektor verschiedene extragalaktische γ-Quellen untersucht. Mit Hilfe von H.E.S.S. konnten insgesamt 21 Aktive Galaktische Kerne (AGN) mit einer statistischen Detektionssignifikanz von mehr als 4σ als TeV γ-Quellen nachgewiesen werden. Hierbei konnte ebenfalls durch die Datenauswertung Variabiltät im γ-Emissionsfluss auf Zeitskalen von Tagen mit einer Signifikanz von > 99% in neun von ihnen festgestellt werden. Zudem konnten auf Basis einer Morpholgie-Studie ihre intrinsischen Ausdehnungen im VHE γ-Bereich abgeschätzt und für die Ausrichtungsgenauigkeit der Teleskope ein mittleren Wert von (25.2 ± 1.6)” ermittelt werden. Ferner konnte anhand einer Korrelationsstudie ein starker Zusammenhang zwischen der Differenz der Spektralen Indizes im TeV und GeV γ-Bereich und der Rotverschiebung z gezeigt bzw. ohne Modellierung des EBL-Spektrums ein starker Hinweis auf den Einfluss des EBL-Effekts auf die TeV γ-Spektren erbracht werden. Dazu konnte in Einklang mit der Annahme der leptonischen SSC-Modelle hinsichtlich der Emissionsmechanismen der γ-Strahlung in Blazaren eine Leuchtkraft-Beziehung der  Form Lγ ∼ LX^0.93 zwischen den Röntgen- LX und Lγ γ-Leuchtkräften aufgestellt werden. Ferner konnte eine starke Antikorrelation mit einem Korrelationskoeffizienten nach Pearson von ρ = (−0.87 ± 0.11) zwischen Γ_GeV und Γ_TeV den Spektralen Indizes der relativ nahliegenden Blazare (z ≤ 0.2) gefunden werden.  Darüber hinaus wurden die Fermi-LAT Daten der HBL-Blazare PG 1553+113 und PKS 0447-439 im HE γ-Bereich mit Hilfe des Pass 8 Algorithmus analysiert. Hierzu konnte unter Einsatz des Lomb-Scargle-Periodogramms und von Bootstrap Resampling-Simulationen in den Lichtkurven dieser γ-Quellen jeweils Quasi-Periodizität mit einer statistischen Signifikanz von > 5σ nachgewiesen werden. Zur Erklärung des Verhaltens wurden neben Instabilitäten im Akkretionscheibe-Jet System und Jet-Präzessionsbewegung auch ein Binäressystem aus supermassereichen Schwarzen Löchern (SMBH) als mögliche Szenarien diskutiert. Zusätzlich wurden auf Grundlage der Spektral- bzw. Variabilitätsanalyse Hinweise auf das Vorhandensein spektraler Veränderungen in den Spektralen Energieverteilungen (SED) der Radiogalaxien Centaurus A und M87 geliefert, deren Ursache vermutlich im additiven HE γ-Emissionsbeitrag einer zusätzlichen zweiten physikalischen Komponente liegt.  Des Weiteren wurde das Antriebssystem des HESS II Teleskops durch die Entwicklung zweier Überwachungssysteme zur Minimierung des Ausfallrisikos und Steigerung der Beobachtungszeit optimiert. Zum einen wurde ein System zur Überwachung der Kühlung der Servoumrichter im HESS II Antriebssystem und deren Kühlungseinheiten entworfen. Zum anderen wurde ein weiteres System zur Diagnose der strukturellen bzw. mechanischen Zustände kritischer Teleskop-Komponenten basierend auf der Vibrationsanalyse konzipiert. Danach erfolgte die Installation und Konfiguration der Hardware in Namibia, sowie die Implementierung der für beide Systeme entwicklten Steuerungssoftware im Data-Acquisition-System (DAQ). Schließlich wurden die vorläufigen Vibrationsdaten unter Verwendung der statistischen Methoden der Zeitreihenanalyse und einiger Verfahren der nichtlinearen Dynamik analysiert.
date: 2017
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/23664/1/Faissal_Thesis_SAVE.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00023664
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-236646
identifier:   Ait Benkhali, Faical  (2017) Beobachtungen Aktiver Galaktischer Kerne mit den H.E.S.S. Cherenkov-Teleskopen und dem Fermi-LAT im hochenergetischen γ-Bereich und Optimierung des Antriebssystems des HESS II Teleskops.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/23664/
rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
rights: http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/help/license_urhg.html
language: ger