Analysis techniques and performance of the Domino Ring Sampler version 4 based readout for the MAGIC telescopes

Recently the readout of the MAGIC telescopes has been upgraded to a new system based on the Domino Ring Sampler version 4 chip. We present the analysis techniques and the signal extraction performance studies of this system. We study the behaviour of the baseline, the noise, the cross-talk, the linearity and the time resolution. We investigate also the optimal signal extraction. In addition we show some of the analysis techniques specific to the readout based on the Domino Ring Sampler version 2 chip, previously used in the MAGIC II telescope.Comment: 13 pages, 20 figures, 1 table, Accepted for publication in NIM

Detection of Very-High Energy Gamma-Rays from the BL Lac Object PG 1553+113 with the MAGIC Telescope

The MAGIC telescope has observed very-high energy gamma-ray emission from the BL Lac object PG 1553+113 in 2005 and 2006 at an overall significance is 8.8 sigma. The light curve shows no significant flux variations on a daily timescale. The flux level during 2005 was, however, significantly higher as compared to 2006. The differential energy spectrum between approx. 90 GeV and 500 GeV is well described by a power law with a spectral index of -4.2+-0.3. The photon energy spectrum and spectral modeling allow to pose upper limits of z=0.74 and z=0.56, respectively, on the yet undetermined redshift of PG 1553+113. Recent VLT observations of this blazar show featureless spectra in the near-IR, thus no direct redshift could be determined from these measurements.Comment: 4 pages, 4 figures, to appear in the proceedings of the 30th International Cosmic Ray Conference, Merida, July 200

TeV γ-ray observation of nearby Active Galactic Nuclei with the MAGIC telescope: exploring the high energy region of the multiwavelength picture

Los primeros tres capítulos de la tesis proporcionan una introducción a los temas defísica discutidos en la tesis. La tesis empieza con las nociones básicas sobre rayos cósmicos (capítulo 1),describiendo los resultados de la joven rama de investigación de astrofísica conocidacon el nombre de "Gamma-ray Astronomy" (capitulo 2), y finalmente enfocando ladiscusión en los objetos astrofísicos sobre que la tesis se centra: los núcleos activos degalaxias (capitulo 3). La tesis sigue con tres capítulos que discuten las técnicas experimentales para elestudio de los rayos gamma.La técnicas de detección de rayos gamma, y los distintos tipos de detectores, sonanalizados primero (capitulo 4), prestando una atención especial a la explicación de latécnica de detección conocida como "IACT". Los telescopios MAGIC (capitulo 5) y susubsecuente cadena de análisis de datos (capitulo 6) son el tema de los siguientes capítulos, siendo los datos experimentales de la tesis tomados con precisamente estedetector (en el marco de trabajo de la colaboración MAGIC). Los dos capítulos siguientes relatan los resultados astrofísicos obtenidos durante la miinvestigación doctoral.Las medidas del flujo de rayos gammas en la banda "VHE" (muy alta energía) desdetres famosos objetos astrofísicos (extra-galácticos), Markarian 421 y Markarian 501, enel marco de las mas completas campañas multifrecuencias realizadas en esto objetos (capitulo 7), y Messier 87, durante una fase muy activa en la banda de energía gamma(capitulo 8). Finalmente dos apéndices describen las dos mas relevantes tareas técnicas en queestuve involucrado durante mi doctorado. La primera es el desarrollo de una nueva técnica de análisis por los datos de MAGIC,técnica que usa el tiempo de llegada de las señales ademas de su intensidad (apéndiceA). La segunda es el desarrollo del software de adquisición de datos para el telescopioMAGIC-II (apéndice B), el segundo telescopio del sistema de detección conocido ahoracomo: 'MAGIC Florian Goebel Telescopes'.The first three chapters of this thesis provide an introduction to the relevant physics topics discussed, starting from the basic notions and open questions about the Cosmic Rays (chapter 1), going through the achievements of the young branch of Astrophysics known as gamma-ray Astronomy (chapter 2), and focusing finally on the astrophysicalobjects which are the subject of this thesis: the Active Galactic Nuclei (chapter 3). We propose then three chapters that discuss the experimental approach to the subject.The gamma-ray detection techniques and the type of detectors are first discussed(chapter 4), paying special attention to the explanation of the IACT technique.The MAGIC telescope(-s) (chapter 5) and its data analysis procedure (chapter 6) arethen discussed in detail, since the astrophysical measurements shown on this thesis areobtained in this framework. The next two chapters report on the physics results obtained in the course of my research. The measurement of the VHE gamma-ray flux of three famous extragalactic sources,namely Markarian 421 and Markarian 501, in the context of the up to date mostcomplete multiwavelength campaigns ever organized on this type of objects (chapter 7),and Messier 87 during an important flaring activity (chapter 8). Finally, two appendices describe the most relevant technical developments to which Iwas committed during my PhD.The first is the development of a novel method for the analysis of the MAGIC telescopedata which makes use of the time information in the Cherenkov images (appendix A).The second is the development of the data acquisition software for MAGIC-II (appendix B), the second telescope of the 'MAGIC Florian Goebel Telescopes' array

TeV ϒ-ray observations of nearby Active Galactic Nuclei with the MAGIC telescope : exploring the high energy region of the multi-wavelength picture /

Descripció del recurs: el 29 de juny de 2011Los primeros tres capítulos de la tesis proporcionan una introducción a los temas defísica discutidos en la tesis. La tesis empieza con las nociones básicas sobre rayos cósmicos (capítulo 1),describiendo los resultados de la joven rama de investigación de astrofísica conocidacon el nombre de "Gamma-ray Astronomy" (capitulo 2), y finalmente enfocando ladiscusión en los objetos astrofísicos sobre que la tesis se centra: los núcleos activos degalaxias (capitulo 3). La tesis sigue con tres capítulos que discuten las técnicas experimentales para elestudio de los rayos gamma.La técnicas de detección de rayos gamma, y los distintos tipos de detectores, sonanalizados primero (capitulo 4), prestando una atención especial a la explicación de latécnica de detección conocida como "IACT". Los telescopios MAGIC (capitulo 5) y susubsecuente cadena de análisis de datos (capitulo 6) son el tema de los siguientes capítulos, siendo los datos experimentales de la tesis tomados con precisamente estedetector (en el marco de trabajo de la colaboración MAGIC). Los dos capítulos siguientes relatan los resultados astrofísicos obtenidos durante la miinvestigación doctoral.Las medidas del flujo de rayos gammas en la banda "VHE" (muy alta energía) desdetres famosos objetos astrofísicos (extra-galácticos), Markarian 421 y Markarian 501, enel marco de las mas completas campañas multifrecuencias realizadas en esto objetos (capitulo 7), y Messier 87, durante una fase muy activa en la banda de energía gamma(capitulo 8). Finalmente dos apéndices describen las dos mas relevantes tareas técnicas en queestuve involucrado durante mi doctorado. La primera es el desarrollo de una nueva técnica de análisis por los datos de MAGIC,técnica que usa el tiempo de llegada de las señales ademas de su intensidad (apéndiceA). La segunda es el desarrollo del software de adquisición de datos para el telescopioMAGIC-II (apéndice B), el segundo telescopio del sistema de detección conocido ahoracomo: 'MAGIC Florian Goebel Telescopes'.The first three chapters of this thesis provide an introduction to the relevant physics topics discussed, starting from the basic notions and open questions about the Cosmic Rays (chapter 1), going through the achievements of the young branch of Astrophysics known as gamma-ray Astronomy (chapter 2), and focusing finally on the astrophysicalobjects which are the subject of this thesis: the Active Galactic Nuclei (chapter 3). We propose then three chapters that discuss the experimental approach to the subject.The gamma-ray detection techniques and the type of detectors are first discussed(chapter 4), paying special attention to the explanation of the IACT technique.The MAGIC telescope(-s) (chapter 5) and its data analysis procedure (chapter 6) arethen discussed in detail, since the astrophysical measurements shown on this thesis areobtained in this framework. The next two chapters report on the physics results obtained in the course of my research. The measurement of the VHE gamma-ray flux of three famous extragalactic sources,namely Markarian 421 and Markarian 501, in the context of the up to date mostcomplete multiwavelength campaigns ever organized on this type of objects (chapter 7),and Messier 87 during an important flaring activity (chapter 8). Finally, two appendices describe the most relevant technical developments to which Iwas committed during my PhD.The first is the development of a novel method for the analysis of the MAGIC telescopedata which makes use of the time information in the Cherenkov images (appendix A).The second is the development of the data acquisition software for MAGIC-II (appendix B), the second telescope of the 'MAGIC Florian Goebel Telescopes' array