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利用随机森林分析首批 TAIGA IACT 数据探测蟹状星云

天体物理仪器与方法 2023-01-27 v1 高能天体物理现象

摘要

Tunka 伽马与宇宙线天文先进仪器(TAIGA)是一个用于测量 TeV 至 PeV 伽马与宇宙线的多组件实验。我们的目标是建立一种新型混合直接空气簇射技术,足以进入长期寻求的 Pevatron 能量域。混合大气切伦科夫光探测技术结合了 HiSCORE 簇射前沿采样阵列与两台 \thicksim4 m 级、\sim9.6 度视场的成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)的优势。HiSCORE 阵列提供良好的角分辨与簇射核心位置分辨,而 IACTs 提供用于伽马-强子分离的图像形状与方向。未来,将使用额外的μ子探测器在 \ge 100 TeV 能量处进行强子标记。此处仅使用 TAIGA 实验第一台 IACT 的数据。使用蒙特卡洛(MC)模拟与真实数据训练随机森林算法,并应用于以平均天顶角 33.5 度跟踪蟹状星云的 85 小时选定观测数据,该数据集阈值能量为 6 TeV。分析使用 gammapy 软件包完成。共探测到 163.5 个超出事件,统计显著性为 8.5 sigma。观测到的蟹状星云能谱在 6 TeV 以上最好由幂律拟合,在参考能量 13 TeV 处通量归一化为 (3.20±0.42)1010TeV1cm2s1)(3.20\pm0.42)\cdot10^{-10} TeV^{-1} cm^{-2} s^{-1}),谱指数为 2.74±0.16-2.74\pm0.16

关键词

引用

@article{arxiv.2301.11002,
  title  = {Detection of the Crab Nebula using a Random Forest Analysis of the first TAIGA IACT Data},
  author = {M. Blank and M. Tluczykont and A. Porelli and R. Mirzoyan and R. Wischnewski and A. K. Awad and M. Brueckner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.11002},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 9 figures, accepted by MNRAS