Radio relics and magnetic fields in galaxy clusters

Radio relics are diffuse synchrotron sources generally located in the peripheries of galaxy clusters in merging state. According to the current leading scenario, relics trace gigantic cosmological shock waves that cross the intra-cluster medium where particle acceleration occurs. The relic/shock connection is supported by several observational facts, including the spatial coincidence between relics and shocks found in the X-rays. Under the assumptions that particles are accelerated at the shock front and are subsequently deposited and then age downstream of the shock, Markevitch et al. (2005) proposed a method to constrain the magnetic field strength in radio relics. Measuring the thickness of radio relics at different frequencies allows to derive combined constraints on the velocity of the downstream flow and on the magnetic field, which in turns determines particle aging. We elaborate this idea to infer first constraints on magnetic fields in cluster outskirts. We consider three models of particle aging and develop a geometric model to take into account the contribution to the relic transverse size due to the projection of the shock-surface on the plane of the sky. We selected three well studied radio relics in the clusters A 521, CIZA J2242.8+5301 and 1RXS J0603.3+4214. These relics have been chosen primarily because they are almost seen edge-on and because the Mach number of the shock that is associated with these relics is measured by X-ray observations, thus allowing to break the degeneracy between magnetic field and downstream velocity in the method. For the first two clusters, our method is consistent with a pure radiative aging model allowing us to derive constraints on the relics magnetic field strength. In the case of 1RXS J0603.3+4214 we find that particle life-times are consistent with a pure radiative aging model under some conditions, however we also collect evidences for downstream particle re-acceleration in the relic W-region and for a magnetic field decaying downstream in its E-region. Our estimates of the magnetic field strength in the relics in A 521 and CIZA J2242.8+5301 provide unique information on the field properties in cluster outskirts. The constraints derived for these relics, together with the lower limits to the magnetic field that we derived from the lack of inverse Compton X-ray emission from the sources, have been combined with the constraints from Faraday rotation studies of the Coma cluster. Overall results suggest that the spatial profile of the magnetic field energy density is broader than that of the thermal gas, implying that the ε_th /ε_B ratio decreases with cluster radius. Alternatively, radio relics could trace dynamically active regions where the magnetic field strength is biased high with respect to the average value in the cluster volume.

La face cachée de la dune : communautés fongiques du sol: dynamique, succession et interactions avec la végétation d’un écosystème dunaire côtier aux Îles de la Madeleine, Qc

Les écosystèmes dunaires remplissent plusieurs fonctions écologiques essentielles comme celle de protéger le littoral grâce à leur capacité d’amortissement face aux vents et vagues des tempêtes. Les dunes jouent aussi un rôle dans la filtration de l’eau, la recharge de la nappe phréatique, le maintien de la biodiversité, en plus de présenter un attrait culturel, récréatif et touristique. Les milieux dunaires sont très dynamiques et incluent plusieurs stades de succession végétale, passant de la plage de sable nu à la dune bordière stabilisée par l’ammophile à ligule courte, laquelle permet aussi l’établissement d’autres herbacées, d’arbustes et, éventuellement, d’arbres. Or, la survie de ces végétaux est intimement liée aux microorganismes du sol. Les champignons du sol interagissent intimement avec les racines des plantes, modifient la structure des sols, et contribuent à la décomposition de la matière organique et à la disponibilité des nutriments. Ils sont donc des acteurs clés de l’écologie des sols et contribuent à la stabilisation des dunes. Malgré cela, la diversité et la structure des communautés fongiques, ainsi que les mécanismes influençant leur dynamique écologique, demeurent relativement méconnus. Le travail présenté dans cette thèse explore la diversité des communautés fongiques à travers le gradient de succession et de conditions édaphiques d’un écosystème dunaire côtier afin d’améliorer la compréhension de la dynamique des sols en milieux dunaires. Une vaste collecte de données sur le terrain a été réalisée sur une plaine de dunes reliques se trouvant aux Îles de la Madeleine, Qc. J’ai échantillonné plus de 80 sites répartis sur l’ensemble de ce système dunaire et caractérisé les champignons du sol grâce au séquençage à haut débit. Dans un premier temps, j’ai dressé un portait d’ensemble des communautés fongiques du sol à travers les différentes zones des dunes. En plus d’une description taxonomique, les modes de vie fongiques ont été prédits afin de mieux comprendre comment les variations au niveau des communautés de champignons du sol peuvent se traduire en changements fonctionnels. J’ai observé un niveau de diversité fongique élevé (plus de 3400 unités taxonomiques opérationnelles au total) et des communautés taxonomiquement et fonctionnellement distinctes à travers un gradient de succession et de conditions édaphiques. Ces résultats ont aussi indiqué que toutes les zones des dunes, incluant la zone pionière, supportent des communautés fongiques diversifiées. Ensuite, le lien entre les communautés végétales et fongiques a été étudié à travers l’ensemble de la séquence dunaire. Ces résultats ont montré une augmentation claire de la richesse spécifique végétale, ainsi qu’une augmentation de la diversité des stratégies d’acquisition de nutriments (traits souterrains lié à la nutrition des plantes, soit mycorhizien à arbuscule, ectomycorhizien, mycorhizien éricoide, fixateur d’azote ou non spécialisé). J’ai aussi pu établir une forte corrélation entre les champignons du sol et la végétation, qui semblent tous deux réagir de façon similaire aux conditions physicochimiques du sol. Le pH du sol influençait fortement les communautés végétales et fongiques. Le lien observé entre les communautés végétales et fongiques met l’emphase sur l’importance des interactions biotiques positives au fil de la succession dans les environnements pauvres en nutriments. Finalement, j’ai comparé les communautés de champignons ectomycorhiziens associées aux principales espèces arborescentes dans les forêts dunaires. J’ai observé une richesse importante, avec un total de 200 unités taxonomiques opérationnelles ectomycorhiziennes, appartenant principalement aux Agaricomycètes. Une analyse de réseaux n’a pas permis de détecter de modules (c'est-à-dire des sous-groupes d’espèces en interaction), ce qui indique un faible niveau de spécificité des associations ectomycorhiziennes. De plus, je n’ai pas observé de différences en termes de richesse ou de structure des communautés entre les quatre espèces hôtes. En conclusion, j’ai pu observer à travers la succession dunaire des communautés diversifiées et des structures distinctes selon la zone de la dune, tant chez les champignons que chez les plantes. La succession semble toutefois moins marquée au niveau des communautés fongiques, par rapport aux patrons observés chez les plantes. Ces résultats ont alimenté une réflexion sur le potentiel et les perspectives, mais aussi sur les limitations des approches reposant sur le séquençage à haut-débit en écologie microbienne.

La face cachée de la dune : communautés fongiques du sol: dynamique, succession et interactions avec la végétation d’un écosystème dunaire côtier aux Îles de la Madeleine, Qc

Les écosystèmes dunaires remplissent plusieurs fonctions écologiques essentielles comme celle de protéger le littoral grâce à leur capacité d’amortissement face aux vents et vagues des tempêtes. Les dunes jouent aussi un rôle dans la filtration de l’eau, la recharge de la nappe phréatique, le maintien de la biodiversité, en plus de présenter un attrait culturel, récréatif et touristique. Les milieux dunaires sont très dynamiques et incluent plusieurs stades de succession végétale, passant de la plage de sable nu à la dune bordière stabilisée par l’ammophile à ligule courte, laquelle permet aussi l’établissement d’autres herbacées, d’arbustes et, éventuellement, d’arbres. Or, la survie de ces végétaux est intimement liée aux microorganismes du sol. Les champignons du sol interagissent intimement avec les racines des plantes, modifient la structure des sols, et contribuent à la décomposition de la matière organique et à la disponibilité des nutriments. Ils sont donc des acteurs clés de l’écologie des sols et contribuent à la stabilisation des dunes. Malgré cela, la diversité et la structure des communautés fongiques, ainsi que les mécanismes influençant leur dynamique écologique, demeurent relativement méconnus. Le travail présenté dans cette thèse explore la diversité des communautés fongiques à travers le gradient de succession et de conditions édaphiques d’un écosystème dunaire côtier afin d’améliorer la compréhension de la dynamique des sols en milieux dunaires. Une vaste collecte de données sur le terrain a été réalisée sur une plaine de dunes reliques se trouvant aux Îles de la Madeleine, Qc. J’ai échantillonné plus de 80 sites répartis sur l’ensemble de ce système dunaire et caractérisé les champignons du sol grâce au séquençage à haut débit. Dans un premier temps, j’ai dressé un portait d’ensemble des communautés fongiques du sol à travers les différentes zones des dunes. En plus d’une description taxonomique, les modes de vie fongiques ont été prédits afin de mieux comprendre comment les variations au niveau des communautés de champignons du sol peuvent se traduire en changements fonctionnels. J’ai observé un niveau de diversité fongique élevé (plus de 3400 unités taxonomiques opérationnelles au total) et des communautés taxonomiquement et fonctionnellement distinctes à travers un gradient de succession et de conditions édaphiques. Ces résultats ont aussi indiqué que toutes les zones des dunes, incluant la zone pionière, supportent des communautés fongiques diversifiées. Ensuite, le lien entre les communautés végétales et fongiques a été étudié à travers l’ensemble de la séquence dunaire. Ces résultats ont montré une augmentation claire de la richesse spécifique végétale, ainsi qu’une augmentation de la diversité des stratégies d’acquisition de nutriments (traits souterrains lié à la nutrition des plantes, soit mycorhizien à arbuscule, ectomycorhizien, mycorhizien éricoide, fixateur d’azote ou non spécialisé). J’ai aussi pu établir une forte corrélation entre les champignons du sol et la végétation, qui semblent tous deux réagir de façon similaire aux conditions physicochimiques du sol. Le pH du sol influençait fortement les communautés végétales et fongiques. Le lien observé entre les communautés végétales et fongiques met l’emphase sur l’importance des interactions biotiques positives au fil de la succession dans les environnements pauvres en nutriments. Finalement, j’ai comparé les communautés de champignons ectomycorhiziens associées aux principales espèces arborescentes dans les forêts dunaires. J’ai observé une richesse importante, avec un total de 200 unités taxonomiques opérationnelles ectomycorhiziennes, appartenant principalement aux Agaricomycètes. Une analyse de réseaux n’a pas permis de détecter de modules (c'est-à-dire des sous-groupes d’espèces en interaction), ce qui indique un faible niveau de spécificité des associations ectomycorhiziennes. De plus, je n’ai pas observé de différences en termes de richesse ou de structure des communautés entre les quatre espèces hôtes. En conclusion, j’ai pu observer à travers la succession dunaire des communautés diversifiées et des structures distinctes selon la zone de la dune, tant chez les champignons que chez les plantes. La succession semble toutefois moins marquée au niveau des communautés fongiques, par rapport aux patrons observés chez les plantes. Ces résultats ont alimenté une réflexion sur le potentiel et les perspectives, mais aussi sur les limitations des approches reposant sur le séquençage à haut-débit en écologie microbienne.

Reproductive biology in the primitive relic Angiosperm Drimys brasiliensis (Winteraceae)

From field observations on Drimys brasiliensis, principally in the Botucatu region of São Paulo State, Brazil, new data on the reproductive biology, the rhythm of growth, and the development of lateral cymose inflorescences, flowers and fruits are presented. Pollination accelerates the rate of flower-development for about 4-6 days. Pollination experiments show that D. brasiliensis is not self-sterile; because of mechanical devices the sticky pollen grains do not normally come into contact with the stigmata unless an animal pollen vector is involved. The pollinators are diurnal Coleoptera, Diptera and Thysanoptera which eat from the pollen, lick from the stigmatic exudates and (in case of the flies) probably also from the staminal glands. Fruit- and seedeaters are birds which seem to be the main dispersal agents. Establishment of new individuals normally is through seedlings, but also by vegetative propagation through plagiotropous branches which may root and separate from the mother plant. The morphological, developmental and reproductive aspects in D. brasiliensis are discussed in a wider context, compared with data from other Magnoliidae, and related to aspects of early Angiosperm evolution. © 1980 Springer-Verlag.

Prayer and song-book in honor of good mother St. Anne : to be used at St. Augustine's R.C. Church during the annual double novena before the Most Precious Relic Shrine from July 18th to July 26th, the feast of St. Anne.

Cover title.

A catalogue of original works by, and of books relating to Percy Bysshe Shelley; together with two oil paintings of the poet and his wife, painted by Lady Shelley (from the collection of Lord Abinger) as well as a precious relic of the poet and many items of Shelley interest ...

"November, 1922."

Summary of the ATLAS experiment's sensitivity to supersymmetry after LHC Run 1-interpreted in the phenomenological MSSM

A summary of the constraints from the ATLAS experiment on R-parity-conserving supersymmetry is presented. Results from 22 separate ATLAS searches are considered, each based on analysis of up to 20.3 fb−1 of proton-proton collision data at centre-of-mass energies of s√=7 and 8 TeV at the Large Hadron Collider. The results are interpreted in the context of the 19-parameter phenomenological minimal supersymmetric standard model, in which the lightest supersymmetric particle is a neutralino, taking into account constraints from previous precision electroweak and flavour measurements as well as from dark matter related measurements. The results are presented in terms of constraints on supersymmetric particle masses and are compared to limits from simplified models. The impact of ATLAS searches on parameters such as the dark matter relic density, the couplings of the observed Higgs boson, and the degree of electroweak fine-tuning is also shown. Spectra for surviving supersymmetry model points with low fine-tunings are presented.

Bounds on direct couplings of superheavy metastable particles to the inflaton field from ultra high energy cosmic ray events

Top-down models for the origin of ultra high energy cosmic rays (UHECR's) propose that these events are the decay products of relic superheavy metastable particles, usually called X particles. These particles can be produced in the reheating period following the inflationary epoch of the early Universe. We obtain constraints on some parameters such as the lifetime and direct couplings of the X-particle to the inflaton field from the requirement that they are responsible for the observed UHECR flux.

Connection between UHECR's and supermassive relic particles

One of the models proposed for the origin of ultra high energy cosmic rays (UHECR's) suggests that these events are the decay products of relic superheavy metastable particles, which we call S particles. These particles can be produced in the reheating period following the inflationary epoch of the early Universe. We study this possibility and obtain constraints on some parameters such as the lifetime and direct couplings of the X-particle to the inflaton field from the requirement that they are responsible for the observed UHECR flux.

The monetary crisis, dollarization and the exchange rate

Includes bibliography

WIMP and SIMP dark matter from the spontaneous breaking of a global group

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Searching for Elko dark matter spinors at the CERN LHC

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Records of sedimentary dynamics in the continental shelf and upper slope between Aveiro-Espinho (N Portugal)

The sedimentary unconsolidated cover of the Aveiro-Espinho continental shelf and upper slope (NW Portugal) records a complex interplay of processes including wave energy and currents, fluvial input, sediment transport alongshore and cross-shelf, geological and oceanographic processes and sediment sources and sinks. In order to study this record, a set of surface sediment samples was studied. Sediment grain size and composition, as well as the mineralogical composition (by XRD) of the fine (<63 mu m) and clay (<2 mu m) fractions and benthic microfaunal (foraminifera) data were analysed. Cluster analysis applied to the sedimentological data (grain size, sediment composition and mineralogy) allowed the establishment of three main zones corresponding to the: inner-, mid- and outer-shelf/upper slope. On the inner-shelf, the sedimentary coverture is composed of siliciclastic fine to very fine sand, essentially comprising modern (immature) terrigenous particles. The sediment grain size, as well as mineralogical and microfaunal composition, denote the high energetic conditions of this sector in which the alongshore transport of sand is predominantly southward and occurs mostly during the spring-summer oceanographic regime, when the main river providing sediments to this area, the River Douro, undergoes periods of drought. This effect may emphasize the erosive character of this coastal sector at present, since the Ria de Aveiro provides the shelf with few sediments. On the mid-shelf, an alongshore siliciclastic band of coarse sand and gravel can be found between the 40 m and 60 m isobaths. This gravelly deposit includes relic sediments deposited during lower sea-level stands. This structure stays on the surface due to the high bottom energy, which promotes the remobilization of the fine-grained sediments, and/or events of sediments bypassing. Benthic foraminifera density and "Benthic Foraminifera High Productivity" (BFHP) proxy values are in general low, which is consistent with the overall small supply of organic matter to the oceanic bottom in the inner- and mid-shelf. However, the Ria de Aveiro outflow, which delivers organic matter to the shelf, leaves its imprint mainly on the mid-shelf, identifiable by the increase in foraminifera density and BFHP values in front of the lagoon mouth. The higher values of BFHP along the 100 m isobath trace the present position of an oceanic thermal front whose situation may have changed in the last 3/5 ka BP. This zone marks a clear difference in the density, diversity and composition of benthic foraminifera assemblages. Here, in addition, sediment composition changes significantly, giving rise to carbonate-rich fine to medium sand in the deeper sector. The low bottom energy and the small sedimentation rate of the outer-shelf contributed to the preservation of a discontinuous carbonate-rich gravel band, between the 100 m and 140 m isobaths, also related to paleo-littorals, following the transgression that has occurred since the Last Glacial Maximum. The winter oceanographic regime favours the transport of fine grained sediments to the outer-shelf and upper slope. The inner- and mid-shelf, however, have low amounts of this kind of sediment and the Cretacic carbonated complexes Pontal da Galega and Pontal da Cartola, rocky outcrops located at the mid- and outer-shelf, act as morphological barriers to the cross-shelf transport of sediments. Thus a reduced sedimentation rate occurs in these deeper sectors, as indicated by the lower abundance of detrital minerals, which is compensated for the high sedimentary content of biogenic carbonates. The relatively high BFHP and Shannon Index values indicate water column stratification, high supply of organic matter and environmental stability, which provide favourable conditions for a diversified benthic fauna to flourish. These conditions also encourage authigenic chemical changes, favourable to glauconite formation, as well as illite and kaolinite degradation. Benthic foraminifera and clay mineral assemblages also reveal the effect of the internal waves pushing upward, and downslope losses of the sediments on the outer-shelf and upper slope.

Standard Model thermodynamics across the electroweak crossover

Even though the Standard Model with a Higgs mass mH = 125GeV possesses no bulk phase transition, its thermodynamics still experiences a "soft point" at temperatures around T = 160GeV, with a deviation from ideal gas thermodynamics. Such a deviation may have an effect on precision computations of weakly interacting dark matter relic abundances if their mass is in the few TeV range, or on leptogenesis scenarios operating in this temperature range. By making use of results from lattice simulations based on a dimensionally reduced effective field theory, we estimate the relevant thermodynamic functions across the crossover. The results are tabulated in a numerical form permitting for their insertion as a background equation of state into cosmological particle production/decoupling codes. We find that Higgs dynamics induces a non-trivial "structure" visible e.g. in the heat capacity, but that in general the largest radiative corrections originate from QCD effects, reducing the energy density by a couple of percent from the free value even at T > 160GeV.