2. Abschattung Kosmischer Strahlung durch den Mond in IceCube

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Weiterführende Untersuchungen Abbildung 6.2.: Berechnung der n s Landschaft (links) und der − log L-Landschaft (rechts) bei einer Toleranz von 1 in n s und unter Verwendung eines elliptischen Signalmodels (oben) und eins symmetrischen (unten). Tabelle 6.1.: Ergebnis eines Fits mit der Funktion 5.1 an die n s Landschaft mit elliptischem und symmetrischem Signalmodell. elliptisch symmetrisch δ azi [deg] -0.0019 -0.0334 δ zen [deg] 0.0515 0.0480 σ 1 [deg] 0.7167 0.8496 σ 2 [deg] 0.8548 0.7431 α [rad] 1.797 0.029 scale -8663 -9034 offset 6.45 8.4 Die minimalen n s Werte unterscheiden sich um einen Gridpunkt. Die minimalen − log L-Werte sind am gleichen Gridpunkt. Dies lässt darauf schließen, dass auch die Position im Rahmen der Unsicherheit benachbarter Gridpunkte ebenfalls konsistent ist. Der Schatten des Mondes hat in beiden Analysen eine annähernd gleiche Breite. Der Winkel zwischen der Azimutachse und σ 1 ist stark unterschiedlich. Dies liegt jedoch daran, dass bei den Berechnungen die Werte von σ 1 und σ 2 getauscht wurden. Insofern sollte α ell − α sym ≈ π 2 gelten. Außerdem ist der Schatten annähernd kreisförmig und folglich ist α für keine Richtung ausgezeichnet. Nur die Skalierung des Signals ist um einige 100 in n s unterschiedlich. Dies wurde bereits in der 34 RWTH Aachen
6.2. Die Energieabhängigkeit des Mondschatten Arbeit von Jan Blumenthal festgestellt.[11] Doch dieser Unterschied in der Berechnung ist nicht sehr signifikant. Folglich hat die Berechnung mit elliptischem oder symmetrischen Signalmodell keinen Einfluss auf viele Eigenschaften, wie Form, Position und Breite. 6.2. Die Energieabhängigkeit des Mondschatten In diesem Abschnitt soll die Energieabhängigkeit des Mondschattens qualitativ erfolgen. Eine quantitative Analyse benötigt wesentlich genauere und differenziertere Analysen. Die Anzahl der DOMs, die Cherenkov-Licht detektieren, hängen von der Energie der Myonen ab. Darum ist die Anzahl der getroffenen DOMs, NChannel genannt, eine Schätzung der Energie. Für die gesamten Daten von IC59 hat NChannel die Verteilung in Abbildung 6.3. Für NChannel kleiner 12 wurden die Events bereits weggeschnitten (siehe 2.5). Abbildung 6.3.: Verteilung von NChannel der mit IC59 und Mondschattenfilter regestrierten Events. Die Energie hängt mit dem Impuls des Teilchens zusammen. Da die Ablenkung in kosmischen Magnetfeldern ebenfalls impulsabhängig ist, sollte der Schatten des Mondes für kleine NChannel stärker verformt oder verschoben sein als für große NChannel. Weiterhin ist die Rekonstruktion der Spur für große NChannel besser, da es mehr Freiheitsgrade gibt. Folglich ist auch die Unsicherheit auf die Spur-Rekonstruktion besser und es kommt zu kleineren Verschmierungen als für kleine NChannel. Um diese Effekte zu untersuchen, wird der Datensatz in zwei Hälften aufgeteilt. Als Grenze dient der Median der NChannel-Verteilung, der aus den Daten zu NChannel Median = 21 bestimmt wurde. Die n s -Landschaften für die Off-Source Regionen 1 und 2 sind in den Abbildungen A.15, dargestellt. Für die On-Source Region ist die n s -Landschaft in Abbildung 6.5 zu sehen. Auch die − log L-Landschaften sind für die Off-Source Regionen 1 und 2 in den Abbildungen A.15, sowie für die On-Source Region in Abbildung 6.6, zu sehen. In Abbildung 6.4 ist weiterhin die n s -Verteilung von Off-Source Region 1 für große und kleine NChannel gezeigt. In den Off-Source Bereichen sind starke Unterschiede zu sehen, so dass noch nicht einmal große Plateau an den gleichen Stellen liegen. Auch sind die Farbskalen für die − log L-Landschaften unterschiedlich gewählt wurden, da die Werte stark verschieden waren. Die Streuung der n s -Werte ist für große NChannel etwas kleiner als für kleine NChannel. René Reimann 35
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