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2019-10-17Dissertation DOI: 10.18452/20582
Study of Persistent and Flaring Gamma-Ray Emission from Active Galactic Nuclei with the MAGIC Telescopes and Prospects for Future Open Data Formats in Gamma-Ray Astronomy
dc.contributor.authorNigro, Cosimo
dc.date.accessioned2019-10-17T07:12:06Z
dc.date.available2019-10-17T07:12:06Z
dc.date.issued2019-10-17none
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/21335
dc.description.abstractAngetrieben durch die Akkretion von Materie in ein super massives Schwarzes Loch in ihrem Zentrum, stellen aktive Galaxien die stärksten und beständigsten Strahlungsquellen im Universum dar. Ihre elektromagnetische Emission kann sich bis in den Gammastrahlenbereich ausbreiten. Das Ziel dieser Arbeit ist, diese Mechanismen und die Orte jenseits der hoch energetischen Emission zu charakterisieren. Dafür werden die Observationen von zwei Aktiven Galaxien im Bereich von hunderten von GeV verwendet, welche mit den Cherenkov Teleskopen MAGIC aufgenommen wurden. Die physikalische Interpretation wird durch Beobachtungen mit dem Fermi Gamma-ray Space Teleskop und durch Multiwellenlängendaten unterstützt. Es werden zwei Aktive Galaxien mit Jet untersucht: PKS 1510-089 und NGC 1275. Die MAGIC Teleskope, welche PKS 1510-089 seit 2012 immer wieder beobachten, detektieren eine signifikante Emission über dutzende von Observationsstunden, was auf schwache aber kontinuierliche Gammastrahlung aus dieser Quelle hinweist. NGC 1275 zeigte in der Periode von September 2016 bis Februar 2017 einen großen Ausbruch im Gammerstrahlenbereich: MAGIC zeichnete eine Variabilität in der Größenordnung von wenigen Stunden und die erstmalige Emission von TeV Photonen. Aus beiden untersuchten Quellen ist ersichtlich, dass die Kombination von Daten aus verschiedenen Instrumenten die physische Diskussion entscheidend beeinflusst. Der Übergang zu zugänglichen und interoperablen Daten wird zu einem zwingenden Thema für Gammastrahlenastronomen, und diese Arbeit stellt das technische Bestreben dar, standardisierte hochrangige Daten für Gammastrahleninstrumente zu erzeugen. Ein Beispiel für eine zukünftige Analyse, die einheitliche High-Level-Daten von einem Gammastrahlensatelliten und vier Cherenkov-Teleskopen kombiniert, wird vorgestellt. Der neue Ansatz, der vorgeschlagen wird, führt die Datenanalyse durch und verbreitet die Ergebnisse, wobei nur Open-Source-Ressourcen verwendet werden.ger
dc.description.abstractPowered by the accretion of matter to a supermassive black hole, active galactic nuclei constitute the most powerful and persistent sources of radiation in the universe, with emission extending in the gamma-ray domain. The aim of this work is to characterise the mechanisms and sites beyond this highly-energetic radiation employing observations of two galaxies at hundreds of GeV, conducted with the MAGIC imaging Cherenkov telescopes. The physical interpretation is supported with observations by the Fermi Gamma-ray Space Telescope and with multi-wavelength data. Two peculiar jetted galaxies are studied: PKS 1510-089 and NGC 1275. The first source, monitored by MAGIC since 2012, presents a significant emission over tens of observation hours, in what appears to be a low but persistent gamma-ray state. The second source has instead shown, in the period between September 2016 and February 2017, a major outburst in its gamma-ray activity with variability of the order of few hours and emission of TeV photons. The broad band emission of jetted galaxies is commonly modelled with the radiative processes of a population of electrons accelerated in the jet. While PKS 1510-089 conforms to this scenario, modelling the gamma-ray outburst of NGC 1275 requires placing the acceleration and radiation of electrons close to the event horizon of the black hole. From both the sources studied it is evident that the combination of data from different instruments critically drives the physical discussuion. Moving towards accessible and interoperable data becomes a compelling issue for gamma-ray astronomers and this thesis presents the technical endeavour to produce standardised high-level data for gamma-ray instruments. An example of a future analysis combining uniformed high-level data from a gamma-ray satellite and four Cherenkov telescopes is presented. The novel approach proposed performs the data analysis and disseminates the results making use only of open-source assets.eng
dc.language.isoengnone
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin
dc.relation.hasparthttps://doi.org/10.1051/0004-6361/201833618
dc.relation.hasparthttps://doi.org/10.1051/0004-6361/201832895
dc.relation.hasparthttps://doi.org/10.1051/0004-6361/201834938
dc.rights(CC BY-NC-ND 3.0 DE) Namensnennung - Nicht-kommerziell - Keine Bearbeitung 3.0 Deutschlandger
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/
dc.subjectGamma-ray astronomyger
dc.subjectopen data formatsger
dc.subjectDL3ger
dc.subjectMAGICger
dc.subjectAGNger
dc.subjectPKS 1510-089ger
dc.subjectNGC 1275ger
dc.subjectradio galaxiesger
dc.subjectflat spectrum radio quasarsger
dc.subjectGamma-ray astronomyeng
dc.subjectopen data formatseng
dc.subjectDL3eng
dc.subjectMAGICeng
dc.subjectAGNeng
dc.subjectPKS 1510-089eng
dc.subjectNGC 1275eng
dc.subjectradio galaxieseng
dc.subjectflat spectrum radio quasarseng
dc.subject.ddc530 Physiknone
dc.titleStudy of Persistent and Flaring Gamma-Ray Emission from Active Galactic Nuclei with the MAGIC Telescopes and Prospects for Future Open Data Formats in Gamma-Ray Astronomynone
dc.typedoctoralThesis
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-110-18452/21335-9
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/20582
dc.date.accepted2019-09-23
dc.contributor.refereeBernardini, Elisa
dc.contributor.refereeMaier, Gernot
dc.contributor.refereeFranceschini, Alberto
dc.subject.rvkUS 1670
dc.subject.rvkUO 9500
local.edoc.pages200none
local.edoc.type-nameDissertation
local.edoc.institutionMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultätnone

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