针对射电望远镜的单眼分析改进：应用于H.E.S.S
天体物理仪器与方法
2025-02-13 v1 高能天体物理现象
摘要
成像大气致光望远镜(IACT)通过测量γ射线撞击大气后产生的连锁粒子所产生的致光来检测γ射线。在低能阶段，产生的致光量有限，使得该事件仅由一台IACT检测到。此类事件称为单眼事件，其分析尤为困难。主要挑战包括事件来达方向、能量的重建以及背景事件的抑制。本文提出了一系列改进措施，包括用于确定图像正确方向的机器学习算法、基于强度的事件选择切割以确保最佳性能，以及一组新的图像参数。为量化这些改进，我们采用H.E.S.S IACT阵列的中央望远镜。正确确定图像方向（即对应于相机坐标系中光子的来达方向）对于角向重建尤为重要，可使角向分辨率在100 GeV时提高57%。基于事件总测量强度的事件选择切割，使源分析的低能阈值降低约50%。新的图像参数刻画了记录图像内的强度和时间分布，补充了传统使用的Hillas参数，可用于机器学习算法。我们以系统化方法评估了这些变量的重要性，并仔细评估了相关系统不确定性。我们发现，在机器学习算法中纳入部分新变量可提高重建效果和背景抑制，在低能阈值处使灵敏度提高41%。
引用
@article{arxiv.2501.08671,
title = {Improvements to monoscopic analysis for imaging atmospheric Cherenkov telescopes: Application to H.E.S.S},
author = {Tim Unbehaun and Rodrigo Guedes Lang and Anita Deka Baruah and Prajath Bedur Ramesh and Jelena Celic and Lars Mohrmann and Simon Steinmassl and Laura Olivera-Nieto and Jim Hinton and Stefan Funk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08671},
year = {2025}
}