Slowly fading super-luminous supernovae that are not pair-instability explosions

Super-luminous supernovae that radiate more than 10 44 ergs per second at their peak luminosity have recently been discovered in faint galaxies at redshifts of 0.1-4. Some evolve slowly, resembling models of 'pair-instability' supernovae. Such models involve stars with original masses 140-260 times that of the Sun that now have carbon-oxygen cores of 65-130 solar masses. In these stars, the photons that prevent gravitational collapse are converted to electron-positron pairs, causing rapid contraction and thermonuclear explosions. Many solar masses of 56 Ni are synthesized; this isotope decays to 56 Fe via 56 Co, powering bright light curves. Such massive progenitors are expected to have formed from metal-poor gas in the early Universe. Recently, supernova 2007bi in a galaxy at redshift 0.127 (about 12 billion years after the Big Bang) with a metallicity one-third that of the Sun was observed to look like a fading pair-instability supernova. Here we report observations of two slow-to-fade super-luminous supernovae that show relatively fast rise times and blue colours, which are incompatible with pair-instability models. Their late-time light-curve and spectral similarities to supernova 2007bi call the nature of that event into question. Our early spectra closely resemble typical fast-declining super-luminous supernovae, which are not powered by radioactivity. Modelling our observations with 10-16 solar masses of magnetar-energized ejecta demonstrates the possibility of a common explosion mechanism. The lack of unambiguous nearby pair-instability events suggests that their local rate of occurrence is less than 6 × 10 -6 times that of the core-collapse rate. © 2013 Macmillan Publishers Limited. All rights reserved.

Generation of overdense and high-energy electron-positron-pair plasmas by irradiation of a thin foil with two ultraintense lasers

A scheme for enhanced quantum electrodynamics (QED) production of electron-positron-pair plasmas is proposed that uses two ultraintense lasers irradiating a thin solid foil from opposite sides. In the scheme, under a proper matching condition, in addition to the skin-depth emission of gamma-ray photons and Breit-Wheeler creation of pairs on each side of the foil, a large number of high-energy electrons and photons from one side can propagate through it and interact with the laser on the other side, leading to much enhanced gamma-ray emission and pair production. More importantly, the created pairs can be collected later and confined to the center by opposite laser radiation pressures when the foil becomes transparent, resulting in the formation of unprecedentedly overdense and high-energy pair plasmas. Two-dimensional QED particle-in-cell simulations show that electron-positron-pair plasmas with overcritical density 10(22) cm(-3) and a high energy of 100s of MeV are obtained with 10 PW lasers at intensities 10(23) W/cm(2), which are of key significance for laboratory astrophysics studies.

Specific Noncompetitive Immunoassay for HT-2 Mycotoxin Detection

Here we demonstrate a novel homogeneous one-step immunoassay, utilizing a pair of recombinant antibody antigen-binding fragments (Fab), that is specific for HT-2 toxin and has a positive readout. Advantages over the conventional competitive immunoassay formats such as enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) are the specificity, speed, and simplicity of the assay. Recombinant antibody HT2-10 Fab recognizing both HT-2 and T-2 toxins was developed from a phage display antibody library containing 6 × 10(7) different antibody clones. Specificity of the immunoassay was introduced by an anti-immune complex (IC) antibody binding the primary antibody-HT-2 toxin complex. When the noncompetitive immune complex assay was compared to the traditional competitive assay, an over 10-fold improvement in sensitivity was observed. Although the HT2-10 antibody has 100% cross-reactivity for HT-2 and T-2 toxins, the immune complex assay is highly specific for HT-2 alone. The assay performance with real samples was evaluated using naturally contaminated wheat reference material. The half-maximal effective concentration (EC50) value of the time-resolved fluorescence resonance energy transfer (TR-FRET) assay was 9.6 ng/mL, and the limit of detection (LOD) was 0.38 ng/mL (19 μg/kg). The labeled antibodies can be predried to the assay vials, e.g., microtiter plate wells, and readout is ready in 10 min after the sample application.

Prática de Ensino Supervisionada no 2.º Ciclo do Ensino Básico – Matemática e Ciências da Natureza :Utilização de jogos no desenvolvimento do sentido espacial

Relatório de Estágio apresentado para obtenção do grau de Mestre na área de Ensino do 1.º ciclo e do 2.º ciclo do Ensino Básico.

Análise e caracterização da expressão e papel funcional dos potenciais genes da família 2 GPCRs no protostómio Caenorhabditis elegans

Dissertação de Mestrado, Biotecnologia, Faculdade de Engenharia de Recursos Naturais, Universidade do Algarve, 2009

Calculation of the magnetic field penetration depth for high-Tc cuprate superconductors based on the Interlayer Pair Tunneling model /

In this work, the magnetic field penetration depth for high-Tc cuprate superconductors is calculated using a recent Interlayer Pair Tunneling (ILPT) model proposed by Chakravarty, Sudb0, Anderson, and Strong [1] to explain high temperature superconductivity. This model involves a "hopping" of Cooper pairs between layers of the unit cell which acts to amplify the pairing mechanism within the planes themselves. Recent work has shown that this model can account reasonably well for the isotope effect and the dependence of Tc on nonmagnetic in-plane impurities [2] , as well as the Knight shift curves [3] and the presence of a magnetic peak in the neutron scattering intensity [4]. In the latter case, Yin et al. emphasize that the pair tunneling must be the dominant pairing mechanism in the high-Tc cuprates in order to capture the features found in experiments. The goal of this work is to determine whether or not the ILPT model can account for the experimental observations of the magnetic field penetration depth in YBa2Cu307_a7. Calculations are performed in the weak and strong coupling limits, and the efi"ects of both small and large strengths of interlayer pair tunneling are investigated. Furthermore, as a follow up to the penetration depth calculations, both the neutron scattering intensity and the Knight shift are calculated within the ILPT formalism. The aim is to determine if the ILPT model can yield results consistent with experiments performed for these properties. The results for all three thermodynamic properties considered are not consistent with the notion that the interlayer pair tunneling must be the dominate pairing mechanism in these high-Tc cuprate superconductors. Instead, it is found that reasonable agreement with experiments is obtained for small strengths of pair tunneling, and that large pair tunneling yields results which do not resemble those of the experiments.

Development of the Physical Activity Interactive Recall (PAIR) for Aboriginal children

Affiliation: Margaret Cargo : Département de médecine sociale et préventive, Faculté de médecine, Université de Montréal

Étude des transitions de phases dans le modèle de Higgs abélien en (2+1) dimensions et l'effet du terme de Chern-Simons

Nous avons investigué, via les simulations de Monte Carlo, les propriétés non-perturbatives du modèle de Higgs abélien en 2+1 dimensions sans et avec le terme de Chern-Simons dans la phase de symétrie brisée, en termes de ses excitations topologiques: vortex et anti-vortex. Le but du présent travail est de rechercher les phases possibles du système dans ce secteur et d'étudier l'effet du terme de Chern-Simons sur le potentiel de confinement induit par les charges externes trouvé par Samuel. Nous avons formulé une description sur réseau du modèle effectif en utilisant une tesselation tétraédrique de l'espace tridimensionnel Euclidien pour générer des boucles de vortex fermées. En présence du terme de Chern-Simons, dans une configuration donnée, nous avons formulé et calculé le nombre d'enlacement entre les différentes boucles de vortex fermées. Nous avons analysé les propriétés du vide et calculé les valeurs moyennes de la boucle de Wilson, de la boucle de Polyakov à différentes températures et de la boucle de 't Hooft en présence du terme de Chern-Simons. En absence du terme de Chern-Simons, en variant la masse des boucles de vortex, nous avons trouvé deux phases distinctes dans le secteur de la symétrie brisée, la phase de Higgs habituelle et une autre phase caractérisée par l'apparition de boucles infinies. D'autre part, nous avons trouvé que la force entre les charges externes est écrantée correpondant à la loi périmètre pour la boucle de Wilson impliquant qu'il n'y a pas de confinement. Cependant, après la transition, nous avons trouvé qu'il existe toujours une portion de charges externes écrantée, mais qu'après une charge critique, l'énergie libre diverge. En présence du terme de Chern-Simons, et dans la limite de constante de couplage faible de Chern-Simons nous avons trouvé que les comportements de la boucle de Wilson et de la boucle de 't Hooft ne changent pas correspondants à une loi périmètre, impliquant qu'il n'y a pas de confinement. De plus, le terme de Chern-Simons ne contribue pas à la boucle de Wilson.

Addition stéréosélective de nucléophiles sur un centre acétal : synthèse de nucléosides 1’,2’-cis

Plusieurs analogues de nucléosides thérapeutiques (Ara-C, Clofarabine), utilisés pour le traitement de leucémies, présentent un arrangement 1’,2’-cis entre la nucléobase reliée au centre anomère et le substituant (électroattracteur) en C-2’. Récemment, notre laboratoire a développé une approche synthétique pour former sélectivement des analogues de nucléosides et de thionucléosides 1’,2’-trans et 1’,2’-cis à partir de précurseurs acycliques. Ce mémoire présente une nouvelle méthodologie pour accéder efficacement aux analogues de nucléosides 1’,2’-cis à partir de furanosides. Différents groupements en position anomérique ont été examinés, sous conditions cinétiques en utilisant le bromure de diméthylbore pour générer sélectivement des produits acycliques ou cycliques. Les intermédiaires cinétiques de différents furanosides de méthyle formés en présence de Me2BBr ont été piégés in situ par un thiol pour générer des thioacétals acycliques avec de bonnes voire d’excellentes diastéréosélectivités. Les produits générés sont en accord avec une rétention globale de l’information stéréochimique du centre acétal et deux déplacements SN2 consécutifs ont été suggérés pour rationaliser ces résultats. Toutefois, l’objectif de synthétiser des analogues de nucléosides à partir de furanosides de méthyle a échoué. Tel que démontré par le Dr Michel Prévost, l’activation par Me2BBr des lactols des quatres différents furanosides suivie d’une addition in situ d’une base silylée a permis de former diastéréosélectivement les analogues de nucléosides 1’,2’-cis correspondants avec d’excellents rendements. Nous avons démontré que d’autres substrats peuvent être employés et que l’induction stéréochimique est sous contrôle du substituant électroattracteur en C-2. D’autres acides de Lewis, tel que TMSBr, peuvent également être utilisés. Cette méthodologie a également été étendue à d’autres nucléophiles tels que des Grignards ou des éthers d’énols silylés, conduisant à de bonnes sélectivités.

Développement et radiosynthèse de ligands du récepteur tyrosine kinase neurotrophique type 2 (TrkB) marqués aux carbone-11 et fluor-18 pour l’imagerie cérébrale par tomographie d’émission de positons

Ce mémoire présente mes travaux ayant menés au développement d’une première génération de radioligands marqués au fluor-18 (t1/2 = 110 min) et au carbone-11 (t1/2 = 20.4 min) destinés à l’imagerie cérébrale in vivo du récepteur tyrosine kinase neurotrophique de type 2 (TrkB) en tomographie par émission de positons (TEP). Ces travaux reposent sur l’identification récente de ligands de TrkB non peptidiques à hautes affinités dérivés du 7,8-dihydroxyflavone. La synthèse d’une série de dérivés du 7,8-dihydroxyflavone non-radioactifs de même que des précuseurs à l’incorporation du fluro-18 et du carbone-11 a d’abord été effectuée. Partant des précurseurs adéquats synthétisés, la radiosynthèse de deux radioligands, l’un marqué au fluor-18 et l’autre au carbone-11, a été développée. Ces radiosynthèses reposent respectivement sur une 18F-radiofluorination nucléophile aromatique nouvelle et hautement efficace et sur une 11C-méthylation N-sélective. Les radiotraceurs de TrkB ainsi obtenus ont ensuite été évalués in vitro en autoradiographie et in vivo en tant que traceurs TEP dans des rats. L’évaluation des propriétés physico-chimique de même que de la stabilité in vitro des radiotraceurs sont présentées. Partant d’une série d’analogues cristallisés de ces flavones synthétiques, une étude de relation structure-activité a été menée. La combinaison de cette étude, de pair avec l’évaluation in vivo de la première génération de radiotraceurs de TrkB a aussi permis d’investiguer les pharmacophores nécessaires à l’affinité de ces ligands de même que d’identifier des fragments structurels associés au métabolisme des radiotraceurs. La radiosynthèse d’un troisième radioligand de TrkB et son évaluation TEP in vivo de même que la mise en lumière des modifications structurelles utiles au développement d’une seconde génération de radioligands de TrkB avec des propriétés optimisées pour fin d’imagerie TEP sont aussi détaillés.

Molecular effects on the cross section for pair production and their importance in the evaluation of the total photonuclear cross section of {^16}O in the {\delta-resonance} region

The screening correction to the coherent pair-production cross section on the oxygen molecule has been calculated using self-consistent relativistic wave functions for the one-center and two-center Coulomb potentials. It is shown that the modification of the wave function due to molecular binding and the interference between contributions from the two atoms have both sizeable effects on the screening correction. The so-obtained coherent pair-production cross section which makes up the largest part of the total atomic cross section was used to evaluate the total nuclear absorption cross section from photon attenuation measurements on liquid oxygen. The result agrees with cross sections for other nuclei if A-scaling is assumed. The molecular effect on the pair cross section amounts to 15 % of the nuclear cross section in the {\delta-resonance} region.

New mono- and dinuclear ruthenium complexes containing the 3,5-bis(2-pyridyl)pyrazole ligand. Synthesis, characterization and applications

Se han sintetizado dos nuevos complejos mononucleares de Ru, con formula [RuCl2(Hbpp)(dmso)2], a partir de la reacción entre [RuCl2(dmso)4] y Hbpp (3,5-bis(2-piridil)pirazola). El hecho que sólo tres de los seis posibles estereoisómeros se obtengan a partir de esta reacción, se ha racionalizado en base a factores estructurales y electrónicos. Estos complejos se han caracterizado de forma estructural, espectroscópica y electroquímica. En acetonitrilo en medio básico, el isómero trans,cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2] da lugar a procesos de isomerización de enlace de un ligando dmso cuando el Ru(II) se oxida a Ru(III). Las constantes termodinámicas y cinéticas para el proceso se han determinado por voltametria cíclica. La irradiación de trans,cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2] y cis(out),cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2] con luz UV o solar da lugar a reacciones de fotosustitución de un ligando dmso por una molécula de acetonitrilo para dar un nuevo compuesto el cual ha sido caracterizado en solución por técnicas espectroscópicas y electroquímicas. Ambos complejos resultan catalizadores útiles en la transferencia de hidrógeno de isopropanol a acetofenona, obteniéndose 1-feniletanol como único producto y un 42.1% de conversión (36.1 ciclos metálicos) a 80ºC con el isómero trans,cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2], que resulta significativamente más eficaz que el complejo cis(out),cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2]. La reacción de cis(out),cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2] con trpy (2,2':6',2"-terpiridina) da lugar a los dos isómeros geométricos del complejo [Ru(Hbpp)(trpy)(Cl)]+, el in y el out. Estos complejos se han aislado y caracterizado por técnicas estructurales, espectroscópicas y electroquímicas. Estos cloro complejos han sido utilizados como precursores para la síntesis de los complejos análogos con ligandos aqua (in,out-[Ru(Hbpp)(trpy)(H2O)]2+) y piridina (in,out-[Ru(Hbpp)(trpy)(py)]2+), los cuales también han sido aislados y caracterizados. Las propiedades ácido-base de los aqua complejos, y del complejo out-py se han estudiado detalladamente por voltametria cíclica y mediante valoraciones espectrofotométricas ácido-base. El tratamiento matemático de los datos así obtenidos nos ha permitido determinar los valores de pKa para los distintos equilibrios de protonación de los complejos en los estados de oxidación II y III. El complejo out-aqua ha demostrado ser un buen catalizador para la oxidación electroquímica del alcohol benzílico, presumiblemente a benzaldehido. La constante de velocidad de segundo orden para el proceso ha sido determinada como 17.1 M-1 s-1, por simulación matemática. El dímero con un puente cloro, [Ru2Cl(bpp)(trpy)2]2+ ha sido preparado por dos rutas sintéticas diferentes. El dímero análogo con un puente acetato se ha obtenido por reacción del cloro dímero con un exceso de acetato sódico. El dímero con dos ligandos aqua [Ru2(bpp)(trpy)2(OH2)2]3+ puede obtenerse por hidrólisis ácida del complejo con un acetato puente o por hidrólisis básica del complejo con un puente cloro. Estos complejos han sido caracterizados por técnicas estructurales, espectroscópicas y electroquímicas. Las soluciones del dímero con dos ligandos aqua en medio ácido resultan inestables a la coordinación de aniones de la solución con el tiempo. Las propiedades ácido-base del dímero con dos aguas coordinadas han sido estudiadas por voltametria cíclica y mediante experimentos de electrólisis a potencial controlado. El pKa para la desprotonación de uno de los ligandos aqua ha sido determinado mediante una valoración espectrofotométrica ácido-base como 6.7. Este valor tan bajo de pKa se atribuye a la formación de la entidad {Ru2O2H3}, favorable termodinámicamente. Los espectros UV-vis para los distintos estados de oxidación del aqua dímero, de RuIIRuII a RuIIIRuIV, han sido obtenidos por oxidación química y electroquímica del complejo. Se han llevado a cabo estudios cinéticos de la oxidación, paso a paso, de RuII,II a RuIV,IV , y se han determinado las constantes de oxidación de segundo orden para los distintos procesos de oxidación. La capacidad del aqua dímero en la oxidación del agua a oxígeno molecular ha sido investigada en solución homogénea utilizando CeIV como oxidante. La evolución de oxígeno se ha demostrado por cromatografia de gases. Se ha obtenido una eficiencia del 73% y 18.6 ciclos catalíticos, cuando 1.83 x 10-6 moles de dímero se han mezclado con un exceso de 100 equivalentes de cerio. El dímero con dos aguas cataliza también la oxidación del agua de forma heterogénea, con el complejo adsorbido sobre una membrana de nafion, aunque la eficiencia es menor. Se ha propuesto un mecanismo intramolecular para la reacción de oxidación del agua. Consiste en la oxidación a 4 electrones del dímero, de RuII,II a RuIV,IV, el cual reacciona con el agua para formar oxígeno y revierte nuevamente al estado de oxidación II,II. Este modelo es consistente con estudios catalíticos de la evolución de oxígeno en función de las concentraciones de cerio y catalizador, llevados a cabo en solución ácida homogénea, que demuestran que la oxidación a 4 electrones del agua se encuentra catalizada por una sola molécula de complejo bajo concentraciones elevadas de cerio. La constante de pseudo-primer-orden para la evolución de oxígeno tiene un valor de 1.4 x 10-2 s-1, que es uno de los valores de constante más elevados obtenidos hasta la fecha. Desafortunadamente, el aqua dímero se desactiva durante el proceso de catálisis dando lugar a una especie naranja, la cual estamos actualmente tratando de caracterizar.

The effectiveness of assessment learning objects produced using pair programming

Pair Programming is a technique from the software development method eXtreme Programming (XP) whereby two programmers work closely together to develop a piece of software. A similar approach has been used to develop a set of Assessment Learning Objects (ALO). Three members of academic staff have developed a set of ALOs for a total of three different modules (two with overlapping content). In each case a pair programming approach was taken to the development of the ALO. In addition to demonstrating the efficiency of this approach in terms of staff time spent developing the ALOs, a statistical analysis of the outcomes for students who made use of the ALOs is used to demonstrate the effectiveness of the ALOs produced via this method.

Intermittent release of transients in the slow solar wind: 2. In situ evidence

In paper 1, we showed that the Heliospheric Imager (HI) instruments on the pair of NASA STEREO spacecraft can be used to image the streamer belt and, in particular, the variability of the slow solar wind which originates near helmet streamers. The observation of intense intermittent transient outflow by HI implies that the corresponding in situ observations of the slow solar wind and corotating interaction regions (CIRs) should contain many signatures of transients. In the present paper, we compare the HI observations with in situ measurements from the STEREO and ACE spacecraft. Analysis of the solar wind ion, magnetic field, and suprathermal electron flux measurements from the STEREO spacecraft reveals the presence of both closed and partially disconnected interplanetary magnetic field lines permeating the slow solar wind. We predict that one of the transients embedded within the second CIR (CIR‐D in paper 1) should impact the near‐Earth ACE spacecraft. ACE measurements confirm the presence of a transient at the time of CIR passage; the transient signature includes helical magnetic fields and bidirectional suprathermal electrons. On the same day, a strahl electron dropout is observed at STEREO‐B, correlated with the passage of a high plasma beta structure. Unlike ACE, STEREO‐B observes the transient a few hours ahead of the CIR. STEREO‐A, STEREO‐B, and ACE spacecraft observe very different slow solar wind properties ahead of and during the CIR analyzed in this paper, which we associate with the intermittent release of transients.