Investigation of Gamma-ray Pulsars with the Cherenkov Telescope Array and the ASTRI Mini-array

Questa Tesi contiene i risultati di uno studio dell'emissione delle pulsar a raggi gamma osservate con futuri telescopi Cherenkov, il Cherenkov Telescope Array (CTA) ed il mini-array ASTRI (uno dei possibili precursori per CTA). Le pulsar a raggi gamma sono oggetti astrofisici compatti che emettono fotoni con energie fino a ~100 GeV. La natura dell'emissione di raggi gamma da queste sorgenti non è chiara. Inoltre, la recente rivelazione di emissione di altissima energia (VHE, >100 GeV) da parte della Crab pulsar con i telescopi Cherenkov MAGIC e VERITAS reppresenta una sfida per attuali modelli teorici. CTA sarà uno strumento nuova generazione, progettato per raggiungere una sensibilità un'ordine di grandezza migliore di quella dei telescopi Cherenkov attualmente in funzione. Esso comprenderà un array in ciascun emisfero con un gran numero di telescopi di dimensioni diverse. Le prime osservazioni verranno eseguite con precursori di CTA, come il mini-array ASTRI. Ho simulato l'emissione VHE dalle 12 Fermi pulsar più energiche. Ho analizzato i dati Fermi-LAT di queste pulsar ad energie superiori a 10 GeV ed estrapolato i loro spettri gamma fino a ~160 TeV, per stimare quante di loro saranno rivelabili con CTA. Inoltre, ho eseguito un esame più dettagliato dell'emissione VHE pulsata dalla Crab pulsar, simulando la curva di luce osservabile con CTA. Ho calcolato con quali accuratezza sarà possibile studiare le proprietà del timing di questa pulsar con CTA ed il mini-array ASTRI. Infine, ho studiato l'emissione di altissima energia (VHE) dalla sorgente Vela X. Assumendo diverse distribuzioni spaziali per l'emissione della wind nebula della Vela pulsar, ho calcolato stime più realistiche delle significatività della Vela pulsar con CTA. Utilizzando diversi pacchetti software (ctools e Asrtisim), ho anche studiato l'emissione estesa della Vela X e verificato la risoluzione angolare ottenibile con CTA ed il mini-array ASTRI.