Gamma-ray emission from massive young stellar objects

Context.Massive stars form in dense and massive molecular cores. The exact formation mechanism is unclear, but it is possible that some massive stars are formed by processes similar to those that produce the low-mass stars, with accretion/ejection phenomena occurring at some point of the evolution of the protostar. This picture seems to be supported by the detection of a collimated stellar wind emanating from the massive protostar IRAS 16547-4247. A triple radio source is associated with the protostar: a compact core and two radio lobes. The emission of the southern lobe is clearly non-thermal. Such emission is interpreted as synchrotron radiation produced by relativistic electrons locally accelerated at the termination point of a thermal jet. Since the ambient medium is determined by the properties of the molecular cloud in which the whole system is embedded, we can expect high densities of particles and infrared photons. Because of the confirmed presence of relativistic electrons, inverse Compton and relativistic Bremsstrahlung interactions are unavoidable. Aims.We aim to make quantitative predictions of the spectral energy distribution of the non-thermal spots generated by massive young stellar objects, with emphasis on the particular case of IRAS 16547-4247. Methods.We study the high-energy emission generated by the relativistic electrons which produce the non-thermal radio source in IRAS 16547-4247. We also study the result of proton acceleration at the terminal shock of the thermal jet and make estimates of the secondary gamma rays and electron-positron pairs produced by pion decay. Results.We present spectral energy distributions for the southern lobe of IRAS 16547-4247, for a variety of conditions. We show that high-energy emission might be detectable from this object in the gamma-ray domain. The source may also be detectable in X-rays through long exposures with current X-ray instruments. Conclusions.Gamma-ray telescopes such as GLAST, and even ground-based Cherenkov arrays of new generation can be used to study non-thermal processes occurring during the formation of massive stars.

Theoretical modeling of photon and electron-stimulated Na and K desorption from SiO2

The mechanism of generation of atomic Na and K from SiO2 samples has been studied using explicitly correlated wave function and density functional theory cluster calculations. Possible pathways for the photon and electron stimulated desorption of Na and K atoms from silicates are proposed, thus providing new insight on the generation of the tenuous Na and K atmosphere of the Moon.

Massive consumption of gelatinous plankton by Mediterranean apex predators

Stable isotopes of carbon and nitrogen were used to test the hypothesis that stomach content analysis has systematically overlooked the consumption of gelatinous zooplankton by pelagic mesopredators and apex predators. The results strongly supported a major role of gelatinous plankton in the diet of bluefin tuna (Thunnus thynnus), little tunny (Euthynnus alletteratus), spearfish (Tetrapturus belone) and swordfish (Xiphias gladius). Loggerhead sea turtles (Caretta caretta) in the oceanic stage and ocean sunfish (Mola mola) also primarily relied on gelatinous zooplankton. In contrast, stable isotope ratios ruled out any relevant consumption of gelatinous plankton by bluefish (Pomatomus saltatrix), blue shark (Prionace glauca), leerfish (Lichia amia), bonito (Sarda sarda), striped dolphin (Stenella caerueloalba) and loggerhead sea turtles (Caretta caretta) in the neritic stage, all of which primarily relied on fish and squid. Fin whales (Balaenoptera physalus) were confirmed as crustacean consumers. The ratios of stable isotopes in albacore (Thunnus alalunga), amberjack (Seriola dumerili), blue butterfish (Stromaeus fiatola), bullet tuna (Auxis rochei), dolphinfish (Coryphaena hyppurus), horse mackerel (Trachurus trachurus), mackerel (Scomber scombrus) and pompano (Trachinotus ovatus) were consistent with mixed diets revealed by stomach content analysis, including nekton and crustaceans, but the consumption of gelatinous plankton could not be ruled out completely. In conclusion, the jellyvorous guild in the Mediterranean integrates two specialists (ocean sunfish and loggerhead sea turtles in the oceanic stage) and several opportunists (bluefin tuna, little tunny, spearfish, swordfish and, perhaps, blue butterfish), most of them with shrinking populations due to overfishing.

Massive protostars as gamma-ray sources.

Massive protostars have associated bipolar outflows with velocities of hundreds of km s-1. Such outflows can produce strong shocks when they interact with the ambient medium leading to regions of nonthermal radio emission. Aims. We aim at exploring under which conditions relativistic particles are accelerated at the terminal shocks of the protostellar jets and whether they can produce significant gamma-ray emission. Methods. We estimate the conditions necessary for particle acceleration up to very high energies and gamma-ray production in the nonthermal hot spots of jets associated with massive protostars embedded in dense molecular clouds. Results. We show that relativistic bremsstrahlung and proton-proton collisions can make molecular clouds with massive young stellar objects detectable by the Fermi satellite at MeV-GeV energies and by Cherenkov telescope arrays in the GeV-TeV range. Conclusions. Gamma-ray astronomy can be used to probe the physical conditions in star-forming regions and particle acceleration processes in the complex environment of massive molecular clouds.

Optical Encryption using Photon-Counting Polarimetric Imaging

We present a polarimetric-based optical encoder for image encryption and verification. A system for generating random polarized vector keys based on a Mach-Zehnder configuration combined with translucent liquid crystal displays in each path of the interferometer is developed. Polarization information of the encrypted signal is retrieved by taking advantage of the information provided by the Stokes parameters. Moreover, photon-counting model is used in the encryption process which provides data sparseness and nonlinear transformation to enhance security. An authorized user with access to the polarization keys and the optical design variables can retrieve and validate the photon-counting plain-text. Optical experimental results demonstrate the feasibility of the encryption method.

Fragmentation of massive dense cores down to <~ 1000 AU: relation between fragmentation and density structure

In order to shed light on the main physical processes controlling fragmentation of massive dense cores, we present a uniform study of the density structure of 19 massive dense cores, selected to be at similar evolutionary stages, for which their relative fragmentation level was assessed in a previous work. We inferred the density structure of the 19 cores through a simultaneous fit of the radial intensity profiles at 450 and 850 μm (or 1.2 mm in two cases) and the spectral energy distribution, assuming spherical symmetry and that the density and temperature of the cores decrease with radius following power-laws. Even though the estimated fragmentation level is strictly speaking a lower limit, its relative value is significant and several trends could be explored with our data. We find a weak (inverse) trend of fragmentation level and density power-law index, with steeper density profiles tending to show lower fragmentation, and vice versa. In addition, we find a trend of fragmentation increasing with density within a given radius, which arises from a combination of flat density profile and high central density and is consistent with Jeans fragmentation. We considered the effects of rotational-to-gravitational energy ratio, non-thermal velocity dispersion, and turbulence mode on the density structure of the cores, and found that compressive turbulence seems to yield higher central densities. Finally, a possible explanation for the origin of cores with concentrated density profiles, which are the cores showing no fragmentation, could be related with a strong magnetic field, consistent with the outcome of radiation magnetohydrodynamic simulations.

Polarimetric 3D integral imaging in photon-starved conditions

We develop a method for obtaining 3D polarimetric integral images from elemental images recorded in low light illumination conditions. Since photon-counting images are very sparse, calculation of the Stokes parameters and the degree of polarization should be handled carefully. In our approach, polarimetric 3D integral images are generated using the Maximum Likelihood Estimation and subsequently reconstructed by means of a Total Variation Denoising filter. In this way, polarimetric results are comparable to those obtained in conventional illumination conditions. We also show that polarimetric information retrieved from photon starved images can be used in 3D object recognition problems. To the best of our knowledge, this is the first report on 3D polarimetric photon counting integral imaging.

Propietats d'absorció bifotònica del tetrafenilporficè i el seu complex de palladi: potencials sensibilitzadors per a Teràpia Fotodinàmica bifotònica.

Estudi elaborat a partir d’una estada a la Universitat de Aarhus, Dinamarca, durant juliol 2006. En el present treball s’investiguen, per primer cop, les propietats de absorció bifotòniques del fotosensibilitzador 2,7,12,17-tetrafenilporficè (TPPo) i del seu complex de pal•ladi (II) (PdTPPo). Ambos compostos han rebut molta atenció com a possibles otosensibilitzadors per a Teràpia Fotodinàmica (TFD). S’utilitza la detecció de la fosforescència de l’oxigen singlet, centrada a 1270 nm i produïda per l’absorció de dos fotons, per quantificar la magnitud de la secció d’absorció bifotònica, "delta", dels porficèns estudiats. Els experiments se han dut a terme en el marge espectral 750-850 nm i a l’infraroig proper a 1100nm. Aquestes longituds d’ona corresponen a les zones d’absorció bifotònica en les bandes de Soret i Q. Les propietats bifotòniques obtingudes es comparen i contrasten amb les dades conegudes de la tetrafenilporfirina (TPP), isòmer estructural del tetrafenilporficè però amb més gran simetria, i es troba que en la banda de Soret (que coincideix amb la regió de la pell més transparent) els valors de delta per el TPPo i PdTPPo son aproximadament 2000 GM en el màxim, pràcticament cent vegades més grans que per la TPP. A més a més, aquestos valors son dos ordres de magnitud més grans que els obtinguts a l’irradiar a 1100 nm (bandes Q). Aquestes observacions es poden explicar mitjançant la amplificació per ressonància deguda a la presència de transicions monofotòniques ressonants en la regió de les bandes Q. Els elevats valors de "delta" obtinguts per els tetrafenilporficèns estudiats junt a les principals característiques que aquestos presenten (elevat rendiment de formació d’oxigen singlet, estabilitat química i fotoquímica, absència de citotoxicitat,...) qualifiquen al TPPo y PdTPPo com a possibles fotosensibilitzadors per a Teràpia Fotodinàmica Bifotònica.

Enabling dCache to use preexistent mass storage systems

A mesura que la investigació depèn cada vegada més dels computadors, l'emmagatzematge de dades comença a convertir-se en un recurs escàs per als projectes, i suposa una gran part del cost total. Alguns projectes intenten resoldre aquest problema emprant emmagatzament distribuït. És doncs necessari que alguns centres proveeixin de grans quantitats d'emmagatzematge massiu de baix cost basat en cintes magnètiques. L'inconvenient d'aquesta solució és que el rendiment disminueix, particularment a l'hora de tractar-se de grans quantitats d'arxius petits. El nostre objectiu és crear un híbrid entre un sistema d'alt cost i rendiment basat en discs, i un de baix cost i rendiment basat en cintes. Per això, unirem dCache, un sistema d'emmagatzematge distribuït, amb Castor, un sistema d'emmagatzematge jeràrquic, creant sistemes de fitxers virtuals que contindran grans quantitats d'arxius petits per millorar el rendiment global del sistema.

El Derecho norteamericano como impulsor de la responsabilidad civil del fabricante por productos defectuosos

Investigación elaborada a partir de una estancia en la Columbia Law School of New York, Estados Unidos, entre los meses de septiembre y noviembre del 2006. El Derecho comunitario europeo y español regulan la reparación de los daños causados por el uso o la proximidad de un producto defectuoso mediante gracias al impulso ideológico ejercido por la jurisprudencia norteamericana. El principio de responsabilidad objetiva rector de la directiva europea es fruto de un transfondo operado en los Estados Unidos en los años sesenta, coincidiendo con la revolución tecnològica y el inicio de la producción y del consumo masivos. Tales fenómenos suscitaron la búsqueda de mecanismos jurídicos aptos para canalizar la reparación de los daños inherentes a las actividades industriales tecnológicamente avanzadas. Su principal efecto fue la preocupación por una más justa distribución social de los llamados “costes del progreso”, preocupación que, jurídicamente, desembocó en la solución de la responsabilidad aun sin culpa del fabricante por los daños derivados de su producción industrial. El mérito de tal solución corresponde a determinados teóricos norteamericanos de la responsabilidad empresarial, quienes, inspirándose en ideas formuladas a inicios del siglo XX por los especialistas en Derecho laboral, concluyeron que es la empresa productora quien está en mejor situación de soportar el coste del accidente industrial: al imponerse al fabricante una responsabildad desvinculada de su eventual culpa en la causación del accidente, repercutirá en el precio de sus productos el coste del seguro de responsabilidad civil que se verá abocado a contratar para hacer frente a su responsabilidad objetiva o por riesgo, de manera que el coste de los accidentes acabará siendo soportado por el público consumidor al pagar el sobreprecio de los productos que adquiere. Las repercusiones de tal construcción han sido tanto normativas como judiciales.

Capacitación en meliponicultura de la población de Poço Redondo (Sergipe, Brasil)

Con la deforestación, los incendios y la utilización indebida de los agrotóxicos, las abejas nativas de Brasil corren un serio peligro de extinción. Ello se debe a que estas abejas construyen sus nidos en los huecos de los troncos de los árboles y también a que sus fuentes de alimentación son cada vez más escasas. Por ello cada vez son más los que se dedican a la meliponicultura, de esta manera se conservan las abejas y además, se obtiene una renta extra. Mediante el presente proyecto se capacitó en meliponicultura a una muestra de la población de Poço Redondo, para que de esta manera se empiece a recuperar su entorno y también su situación económica actual. Para poder conseguirlo se llevó a cabo el diseño del curso mediante la documentación previa, el trabajo de campo y el análisis de los datos. El resultado fue la capacitación, con la que se formó y concienció ambientalmente a personas para que se dedicaran a la meliponicultura de manera profesional.

Immigration and Firm Growth: Evidence from Spanish cities

This article analyses the effect of immigration flows on the growth and efficiency of manufacturing firms in Spanish cities. To date, most studies have tended to focus on the effect immigrants have on labour markets at an aggregate level. Here, however, we undertake an exhaustive analysis at the firm level and report conclusive empirical findings. Ten years ago, Spain began to register massive immigration flows, concentrated above all on its most dynamic and advanced regions. Here, therefore, rather than focusing on the impact this has had on Spain’s labour market (changes to the skill structure of the workforce, increase in labour supply, the displacement of native workers, etc.), we examine the arrival of immigrants in terms of the changes this has meant to the structure of the country’s cities and their amenities. Thus, we argue that the impact of immigration on firm performance should not only be considered in terms of the labour market, but also in terms of how a city’s amenities can affect the performance of firms. Employing a panel data methodology, we show that the increasing pressure brought to bear by immigrants has a positive effect on the evolution of labour productivity and wages and a negative effect on the job evolution of these manufacturing firms. In addition, both small and new firms are more sensitive to the pressures of such immigrant inflows, while foreign market oriented firms report higher productivity levels and a less marked impact of immigration than their counterparts. In this paper, we also present a set of instruments to correct the endogeneity bias, which confirms the effect of local immigration flows on the performance of manufacturing firms.

Expansió accelerada de l’univers i teories de gravetat modificada a grans escales

Estudi realitzat a partir d’una estada al Physics Department de la New York University, United States, Estats Units, entre 2006 i 2008. Una de les observacions de més impacte en la cosmologia moderna ha estat la determinació empírica que l’Univers es troba actualment en una fase d’Expansió Accelerada (EA). Aquest fenòmen implica que o bé l’Univers està dominat per un nou sector de matèria/energia, o bé la Relativitat General deixa de tenir validesa a escales cosmològiques. La primera possibilitat comprèn els models d’Energia Fosca (EF), i el seu principal problema és que l’EF ha de tenir propietats tan especials que es fan difícils de justificar teòricament. La segona possibilitat requereix la construcció de teories consistents de Gravetat Modificada a Grans Distàncies (GMGD), que són una generalització dels models de gravetat massiva. L’interès fenomenològic per aquestes teories també va resorgir amb l’aparició dels primers exemples de models de GMGD, com ara el model de Dvali, Gabadadze i Porrati (DGP), que consisteix en un tipus de brana en una dimensió extra. Malauradament, però, aquest model no permet explicar de forma consistent l’EA de l’Univers. Un dels objectius d’aquest projecte ha estat establir la viabilitat interna i fenomenològica dels models de GMGD. Des del punt de vista fenomenològic, ens hem centrat en la questió més important a la pràctica: trobar signatures observacionals que permetin distingir els models de GMGD dels d’EF. A nivell més teòric, també hem investigat el significat de les inestabilitats del model DGP.L’altre gran objectiu que ens vam proposar va ser la construcció de noves teories de GMGD. En la segona part d’aquest projecte, hem elaborat i mostrat la consistència del model “DGP en Cascada”, que generalitza el model DGP a més dimensions extra, i representa el segon model consistent i invariant-Lorentz a l’espai pla conegut. L’existència d’altres models de GMGD més enllà de DGP és de gran interès atès que podria permetre obtenir l’EA de l’Univers de forma purament geomètrica.

Muntatge i caracterització d'una placa DSSC: Buscant potència

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Els objectius inicials foren la construcció d una 'Cèl•lula Solar Sensibilitzada mitjançant un Colorant’ (DSSC) amb el tint d una col llombarda i posterior caracterització segons el dossier 'Nanocrystalline Solar Cell Kit: Recreating Photosynthesis’. Les DSSC (Dye Sensitized Solar Cell) són un tipus de cèl•lules que imiten els principis que la fotosíntesis ha fet servir exitosament durant més de 3,5 bilions d anys. S’han construït algunes DSSC i se n’ha provat la seva eficiència. El seu funcionament es basa en l’energia d’un fotó que excita un electró i el fa saltar de nivell energètic fins que es desprèn de l’àtom de colorant, deixant un forat en la molècula. Aquest electró lliure passa a través de la capa de TiO2 fins arribar a la càrrega on es genera el corrent elèctric. Tot seguit, l’electró arriba al contra-elèctrode i és aquí on entra en contacte amb l’electròlit, el mediador iode/triiode. Aquest regenera l’electró, que anteriorment ha saltat del colorant, oxidant-se ell mateix.

CAT (Curator Archiving Tool): improving access to web archives

PADICAT is the web archive created in 2005 in Catalonia (Spain ) by the Library of Catalonia (BC ) , the National Library of Catalonia , with the aim of collecting , processing and providing permanent access to the digital heritage of Catalonia . Its harvesting strategy is based on the hybrid model ( of massive harvesting . SPA top level domain ; selective compilation of the web site output of Catalan organizations; focused harvesting of public events) . The system provides open access to the whole collection , on the Internet . We consider necessary to complement the current search for new and visualization software with open source software tool, CAT ( Curator Archiving Tool) , composed by three modules aimed to effectively managing the processes of human cataloguing ; to publish directories where the digital resources and special collections ; and to offer statistical information of added value to end users. Within the framework of the International Internet Preservation Consortium meeting ( Vienna 2010) , the progress in the development of this new tool, and the philosophy that has motivated his design, are presented to the international community.