Kurzfassung
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Suche nach
TeV-Gamma-Strahlung mit den HEGRA-Cherenkov-Teleskopen aus der Richtung
von Aktiven Galaktischen Kernen und jungen offenen Sternhaufen. Ausserdem
wird ein Energiespektrum von Photonen aus dem Zerfall neutraler Pionen,
die aus der Wechselwirkung schockbeschleunigter Hadronen mit dem
interstellaren Medium innerhalb von jungen offenen Sternhaufen entstehen
können, modelliert. Es konnten obere Flussgrenzen auf den integralen
Photonfluss von insgesamt 6 jungen offenen Sternhaufen gewonnen werden.
Durch eine Anpassung der Vorhersagen aus der Modellierung an die in dieser
Arbeit erzielten Resultate für den jungen offenen Sternhaufen Berkeley 87
und die Daten der mit Berkeley 87 assoziierten EGRET-Quelle 3EG J2021+3716
konnte der Parameterraum des verwendeten Modells eingeschränkt werden.
Die Einführung von auf steile Photonspektren optimierten Schnitten führte
in einem Datensatz mit geringer Statistik zur Entdeckung eines
Überschusses mit einer Signifikanz von 4.0 σ im Gesichtsfeld der
Beobachtungen des Orion-Nebels M 42. Unter der Voraussetzung, dass der
Überschuss einem echten Signal entspricht, stimmen die Beobachtungen mit
einer potenzgesetzförmigen Emission (dN/dE ~ E-α) mit
Spektralindex α ≥ 4 überein. Die Analyse eines 54 Aktive
Galaktische Kerne umfassenden HEGRA-Datensatzes erbrachte Bestätigungen
der etablierten TeV-Gamma-Quellen 1ES 1959+650 (über 20 σ) und H
1426+428 (6.6 σ). Für das BL-Lac-Objekt 1ES 2344+514 ergab sich
gegenüber einer älteren Analyse durch Erweiterung der Beobachtungszeit und
Verbesserung der Analyse eine Steigerung der Signifikanz auf 4.4 σ.
Weiterhin gelang im Rahmen dieser Arbeit mit der Detektion von M 87 (3.9
σ) erstmals seit Einführung der abbildenden Cherenkov-Technik der
Nachweis von TeV-Gamma-Strahlung aus der Richtung einer Radiogalaxie. Ein
weiteres Objekt, BL-Lacertae, zeigt mit 3.0 σ einen leichten
Überschuss. Für alle anderen Objekte dieses Datensatzes wurden obere
Grenzen auf den integralen Fluss berechnet.
The topic of this work is the search for TeV gamma-rays from
Active Galactic Nuclei and from Galactic Young Open Star Clusters with the
HEGRA Cherenkov telescopes. Furthermore, model calculations for a
prediction of an energy spectrum of photons from the decay of neutral
pions produced in interactions of shock accelerated hadrons with the
interstellar medium are applied and compared to the data. Upper limits on
the integral photon flux from 6 Galactic Young Open Star Clusters were
obtained. Applying a fit of the modelled spectra to the results of the
star cluster Berkeley 87 and the associated EGRET source 3EG J2021+3716,
model parameters were constrained. Special cuts optimized on steep photon
spectra were developed and applied to the data, resulting in the
serendipitous discovery of an excess on the 4 level from a low statistics
data set of the Orion-Nebula M 42. Under the assumption of a power-law
emission spectrum (dN/dE ~ E-α), the observed excess is
compatible with a spectral index α larger than 4. The analysis of a
HEGRA data sample consisting of 54 Active Galactic Nuclei resulted in two
clear detections of the established TeV gamma-ray emitters 1ES 1959+650
(more than 20 σ) and H 1426+428 (6.6 σ). The analysis of the BL
Lac Object 1ES 2344+514 (4.4 σ) resulted in an improvement of the
significance as compared to an earlier analysis. For the first time in
TeV-Astronomy since the introduction of the imaging technique an Active
Galactic Nucleus of the radio galaxy type was detected in this work (M 87,
3.9 σ). Another object (BL-Lacertae) shows weak evidence (3 σ) for
the emission of TeV gamma-rays. Upper limits on the integral photon flux
for all other objects of this data sample were calculated.