The possibility of primordial black hole direct detection

This thesis explores the possibility of directly detecting blackbody emission from Primordial Black Holes (PBHs). A PBH might form when a cosmological density uctuation with wavenumber k, that was once stretched to scales much larger than the Hubble radius during ination, reenters inside the Hubble radius at some later epoch. By modeling these uctuations with a running{tilt power{law spectrum (n(k) = n0 + a1(k)n1 + a2(k)n2 + a3(k)n3; n0 = 0:951; n1 = ????0:055; n2 and n3 unknown) each pair (n2,n3) gives a di erent n(k) curve with a maximum value (n+) located at some instant (t+). The (n+,t+) parameter space [(1:20,10????23 s) to (2:00,109 s)] has t+ = 10????23 s{109 s and n+ = 1:20{2:00 in order to encompass the formation of PBHs in the mass range 1015 g{1010M (from the ones exploding at present to the most massive known). It was evenly sampled: n+ every 0.02; t+ every order of magnitude. We thus have 41 33 = 1353 di erent cases. However, 820 of these ( 61%) are excluded (because they would provide a PBH population large enough to close the Universe) and we are left with 533 cases for further study. Although only sub{stellar PBHs ( 1M ) are hot enough to be detected at large distances we studied PBHs with 1015 g{1010M and determined how many might have formed and still exist in the Universe. Thus, for each of the 533 (n+,t+) pairs we determined the fraction of the Universe going into PBHs at each epoch ( ), the PBH density parameter (PBH), the PBH number density (nPBH), the total number of PBHs in the Universe (N), and the distance to the nearest one (d). As a rst result, 14% of these (72 cases) give, at least, one PBH within the observable Universe, one{third being sub{stellar and the remaining evenly spliting into stellar, intermediate mass and supermassive. Secondly, we found that the nearest stellar mass PBH might be at 32 pc, while the nearest intermediate mass and supermassive PBHs might be 100 and 1000 times farther, respectively. Finally, for 6% of the cases (four in 72) we might have substellar mass PBHs within 1 pc. One of these cases implies a population of 105 PBHs, with a mass of 1018 g(similar to Halley's comet), within the Oort cloud, which means that the nearest PBH might be as close as 103 AU. Such a PBH could be directly detected with a probability of 10????21 (cf. 10????32 for low{energy neutrinos). We speculate in this possibility.

Compressão de imagem e vídeo com controlador ARM

Este trabalho foi desenvolvido num estágio na empresa ABS GmbH sucursal em Portugal, e teve como foco a compressão de imagem e vídeo com os padrões JPEG e H.264, respetivamente. Foi utilizada a plataforma LeopardBoard DM368, com um controlador ARM9. A análise do desempenho de compressão de ambos os padrões foi realizada através de programas em linguagem C, para execução no processador DM368. O programa para compressão de imagem recebe como parâmetros de entrada o nome e a resolução da imagem a comprimir, e comprime-a com 10 níveis de quantização diferentes. Os resultados mostram que é possível obter uma velocidade de compressão até 73 fps (frames per second) para a resolução 1280x720, e que imagens de boa qualidade podem ser obtidas com rácios de compressão até cerca de 22:1. No programa para compressão de vídeo, o codificador está configurado de acordo com as recomendações para as seguintes aplicações: videoconferência, videovigilância, armazenamento e broadcasting/streaming. As configurações em cada processo de codificação, o nome do ficheiro, o número de frames e a resolução do mesmo representam os parâmetros de entrada. Para a resolução 1280x720, foram obtidas velocidades de compressão até cerca de 68 fps, enquanto para a resolução 1920x1088 esse valor foi cerca de 30 fps. Foi ainda desenvolvida uma aplicação com capacidades para capturar imagens ou vídeos, aplicar processamento de imagem, compressão, armazenamento e transmissão para uma saída DVI (Digital Visual Interface). O processamento de imagem em software permite melhorar dinamicamente as imagens, e a taxa média de captura, compressão e armazenamento é cerca de 5 fps para a resolução 1280x720, adequando-se à captura de imagens individuais. Sem processamento em software, a taxa sobe para cerca de 23 fps para a resolução 1280x720, sendo cerca de 28 fps para a resolução 1280x1088, o que é favorável à captura de vídeo.