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Lukas Merten

• The origin of Cosmic Rays (CRs) is not clear. The deflection of charged CRs in magnetic fields makes an inference of the CR origin by observation of their arrival direction impossible. Modelling the transport of CRs allows to indirectly learn about their sources. In this work, a new opportunity to describe the anisotropic transport in arbitrary magnetic background fields is introduced. In doing so, the equivalence between Fokker-Planck and stochastic differential equations is used. This method has been implemented as part of the open source software CRPropa. This software extension allowed to model the large influence of the magnetic field morphology on observable quantities, like the stationary distribution of cosmic rays. Furthermore, the Galactic termination shock is presented as a possible source for CRs with PeV energies under certain limitations.
• Der Ursprung der Kosmischen Strahlung (KS) ist nicht geklärt. Die Ablenkung der geladenen KS in Magnetfeldern, lässt durch die Beobachtung der Ankunftsrichtung keinen Rückschluss auf ihren Ursprung zu. Durch Modellierung des Transportes der KS lässt sich indirekt etwas über die Quellen der KS erfahren. In der Arbeit wird eine neue Möglichkeit vorgestellt den anisotropen Transport der KS in beliebigen Hintergrundmagnetfeldern zu beschreiben. Dabei wird die Äquivalenz zwischen Fokker-Planck- und stochastischen Differenzialgleichungen genutzt. Diese Methode ist als Teil der OpenSource-Software CRPropa implementiert worden. Mit Hilfe dieser Softwareerweiterung ist es möglich den großen Einfluss der Magnetfeldmorphologie auf beobachtbare Größen, wie die stationäre Verteilung der KS innerhalb der Galaxie, zu modellieren. Außerdem wird gezeigt, dass der Galaktische Terminationsschock unter bestimmten Bedingungen einen Teil der KS mit Energien im Bereich einiger PeV konsistent beschreiben kann.