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Mehmet Gündüz

• The first part of this work consists of a semi-analytical model that can explain the diffuse gamma-ray profile for small longitudes in the Galactic Center region. The model is given by the solution of a transport equation which considers a radial dependence of the mass distribution. To move from this approximation to a complete picture of the PeVatron signature, a new analytical 3D model of the gas distribution and, for the first time, of the magnetic field configuration and strength in the central molecular zone is presented. It can be shown that without an efficient longitudinal confinement of the cosmic rays a central source does not sufficiently explain the diffuse gamma-ray detection. Furthermore, the new magnetic field model GBFD20 is consistent with polarization observations and has a significant influence on the longitudinal profiles of cosmic-ray propagation.
• Der erste Bestandteil dieser Arbeit besteht aus einem semi-analytischen Modell, das das diffuse Gamma-Ray-Profil für kleine Längengrade in der Region des Galaktischen Zentrums erklären kann. Das Modell ist gegeben durch die Lösung einer Transportgleichung, die eine radiale Abhängigkeit der Massenverteilung berücksichtigt. Um von dieser Annäherung zu einem vollständigen Bild der PeVatron-Signatur zu gelangen, wird ein neues analytisches 3D-Modell der Gasverteilung und zum ersten Mal auch der Magnetfeldkonfiguration und -stärke in der zentralen molekularen Zone vorgestellt. Es kann gezeigt werden, dass ohne einen effizienten longitudinalen Einschluss der kosmischen Strahlung eine zentrale Quelle die diffuse Gamma-Ray-Detektion nicht ausreichend erklärt. Darüber hinaus ist das neue Magnetfeldmodell GBFD20 konsistent mit Polarisationsbeobachtungen und hat einen signifikanten Einfluss auf das Längsprofil der Ausbreitung der kosmischen Strahlung.