A Mirror Alignment Control System for Phase II of the HESS Experiment and A Morphology Study of HESSJ1837-069

Abstract

The work presented in this thesis is separated into two parts: the first describes the development of the mirror alignment control system for H.E.S.S. II (MACSII). H.E.S.S. II is the extension of the currently four existing telescopes of the H.E.S.S. experiment in Namibia by a fifths, larger telescope (CT5). Building on the principles of the mirror alignment for the existing smaller telescopes, MACSII requires a completely new hardware and software system to match the constraints introduced mainly through the size of and the number of mirrors on CT5. The second part of the thesis turns from the hardware and software of the mirror alignment system to data analysis. One specific source (HESSJ1837-069) has been analysed in regard to the question, whether two separate sources in the observation region can be claimed. The analysis used a program (called LIRA) which has never been used for H.E.S.S. data before. The aim was to assess, if this program proofs potential and can be applied in the area of VHE data especially for blind feature separation. LIRA proofed to be a valid morphology tool. The analysis of HESSJ1837-069 revealed that the source region can indeed be separated into individual features. However, the statistical significance of the second hot-spot is not high enough to definitely claim a detection.

Die vorliegende Dissertation umfasst zwei Teile: Teil 1 beschreibt die Entwicklung eines Spiegelkontrollsystems für H.E.S.S. Phase II. H.E.S.S. Phase II. ist die Erweiterung eines bereits bestehenden Teleskopexperiments im Hochland von Namibia. Das Experiment wird momentan um ein fünftes, deutlich größeres Teleskop (CT5) ergänzt, das sich in der Aufbauphase befindet und neue Herausforderungen mit sich bringt. Unter anderem wird ein geeignetes Hardware- und Softwaresystem benötigt, um die große Anzahl an Spiegeln von CT5 auszurichten. Teil 2 der Dissertation wendet sich der Datenanalyse zu. Eine bestimmte H.E.S.S. Quelle (HESSJ1837-069) wurde mit Blick auf die Frage untersucht, ob zwei voneinander getrennte Quellen in der Beobachtungsregion erkennbar sind. Die Analyse verwendete hierzu ein Programm namens LIRA, welches noch nie zuvor auf H.E.S.S. Daten angewendet wurde. Ziel war es herauszufinden, ob dieses Programm im Bereich der Datenanalyse der Hochenergie-Astrophysik einsetzbar ist - speziell für das voraussetzungsfreie Separieren von Quellregionen. LIRA stellte sich als ein valides Analyseprogramm heraus. Die Analyse von HESSJ1837-069 zeigte, dass in der Quellregion tatsächlich zwei getrennte Quellen sichtbar sind. Allerdings erwies sich die statistische Signifikanz der zweiten Quelle als nicht hoch genug, um definitiv eine Detektion zu behaupten.