The observations of gamma ray sources and calibration of the Cherenkov Telescope Array Observatory

Abstract

V této práci prezentujeme Monte Carlo studii dvou prototyp· teleskop· pro observatoř Cherenkov Telescope Array (CTA) a následnou analýzou prvních dat, částečně s použitím vlastní rekonstrukční pipeline, založené na učící metodě Random Forest. Monte Carlo model prototypu SST-1M je vytvořen a vali- dován srovnáním s reálnými daty. S použitím přesných Monte Carlo model· jsme vyhodnotili energetické a úhlové rozlišení, a diferenciální citlivost proto- typ· SST-1M a LST-1, které prozatím pracují jako samostatné dalekohledy v mono-režimu. Také prezentujeme analýzu pozorování Crabí Mlhoviny z prvních dvou pozorovacích kampaní teleskopu LST-1. V poslední části práce prezentu- jeme studii aerosolové optické tlouš'ky atmosféry získané měřeními fotometry, které jsou nainstalované na obou lokalitách budoucí CTA observatoře. Ve studii se zaměřujeme na kalibraci fotometru pro noční měření a zavádíme korekce pro minimalizaci systematických posun· mezi denními a nočními měřeními. S použitím vyvinutých metod a fotometrických dat pak v závěru prezentujeme aerosolovou charakterizaci obou CTA lokalit. 1

In this thesis, we present the Monte Carlo study of two prototypes of tele- scopes for the Cherenkov Telescope Array (CTA) observatory, followed by the first data analysis partially using our reconstruction pipeline based on Random Forests. The Monte Carlo model of the SST-1M prototype is created and val- idated by comparison with data. Using the precise Monte Carlo models, we evaluate the performance of the SST-1M and LST-1 prototypes, working so-far in mono-regime as standalone telescopes, resulting in their energy and angular resolution, and the differential sensitivity. We also present an analysis of the data from the first two Crab Nebula observation campaigns conducted with the LST-1 telescope. In the last part of the thesis, we present a study of aerosol optical depth of the atmosphere above both future sites of the CTA observa- tory, retrieved from photometric measurements of Sun/Moon photometers. We focus on the photometer in-situ calibration for nocturnal measurements and introduce corrections to minimize systematic shifts between diurnal and noc- turnal measurements. Using the developed methods, we present the aerosol characterization of both CTA sites based on the photometric data. 1