TY  - THES
A3  - Risse, Markus
AB  - Seit fast 60 Jahren beschäftigen sich Wissenschaftler mit der Frage nach dem Ursprung der ultra-hochenergetischen (UHE) kosmischen Strahlung (KS). Der direkte Nachweis von Gravitationswellen (GW) im Jahr 2015 warf zum ersten Mal Licht auf die Verschmelzungsprosesse kompakter Binärsysteme (compact binary mergers, CBMs), welche als vielverprechende Kandidaten für die Beschleunigung höchstenergetischer KS gelten.
Da geladene KS starke Ablenkung in den extragalaktischen Magnetfeldern erfährt, muss bei der Untersuchung einer Korrelation zwischen GW und KS auf neutrale Botschafterteilchen wie Photonen und Neutrinos zurückgegriffen werden. Die Beobachtung eines Objekts im Lichte verschiedener Botschaftersignale, genannt ``Multimessenger-Astronomie'' (MMA) , feierte einen bedeutenden Durchbruch mit der Beobachtung der Verschmelzung eines binären Neutronensternsystems im Jahr 2017. Die Analyse, die in der vorliegenden Arbeit präsentiert wird, öffnet durch die Suche nach Photonen mit Energien jenseits von 10 EeV ausgehend von transienten Punktquellen ein neues Fenster im Forschungsfeld der MMA.
Zum ersten Mal werden obere Schranken auf den Fluss von UHE Photonen ausgehend von CBMs hergeleitet durch die Analyse der Daten, die am Pierre Auger Observatorium genommen wurden und der veröffentlichten Daten der GW Detektoren LIGO und Virgo. Luftschauerereignisse, die in Koinzidenz mit einer GW gemessen wurden, werden gesondert untersucht und die Sensitivität des Auger Oberflächendetektors gegenüber einem möglichen Photonsignal ausgewertet. Vorbereitend für zukünftige GW Messungen werden außerdem weiterführende Analysemethoden entwickelt, die die Möglichkeiten von Auger maximal ausschöpfen sollen. Neben den CBMs wird auch der atypische Blazar TXS 0506+056 im Hinblick auf UHE Photonen während zwei Phasen erhöhter Neutrinoemission untersucht.
Abschließend wird dieser Arbeit eine zusätzliche Studie angehängt, in der ein erster Schritt unternommen wird, die Energieschwelle des Auger Oberflächendetektors für die Suche nach Photonen von CBMs zu senken. Zu diesem Zweck wird eine neue Luftschauerobservable entwickelt und auf ihre systematischen Eigenschaften untersucht.
AU  - Rühl, Philip
DA  - 2020
DO  - 10.25819/ubsi/8661
KW  - Pierre-Auger-Observatorium
KW  - Astroparticle physics
KW  - Cosmic rays
KW  - UHE photons
KW  - Gravitational waves
KW  - Pierre Auger Observatory
KW  - Astroteilchenphysik
KW  - UHE Photonen
LA  - eng
PY  - 2020
TI  - Probing the sources of gravitational waves: a search for UHE photons induced by compact binary mergers at the Pierre Auger Observatory
TT  - Eine Untersuchung der Quellen von Gravitationswellen: a search for UHE photons induced by compact binary mergers at the Pierre Auger Observatory
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:467-18493
Y2  - 2024-12-26T20:41:24
ER  -