The Pierre Auger Observatory scaler mode for the study of solar activity modulation of galactic cosmic rays

Since data-taking began in January 2004, the Pierre Auger Observatory has been recording the count rates of low energy secondary cosmic ray particles for the self-calibration of the ground detectors of its surface detector array. After correcting for atmospheric effects, modulations of galactic cosmic rays due to solar activity and transient events are observed. Temporal variations related with the activity of the heliosphere can be determined with high accuracy due to the high total count rates. In this study, the available data are presented together with an analysis focused on the observation of Forbush decreases, where a strong correlation with neutron monitor data is found.

The exposure of the hybrid detector of the Pierre Auger Observatory

The Pierre Auger Observatory is a detector for ultra-high energy cosmic rays. It consists of a surface array to measure secondary particles at ground level and a fluorescence detector to measure the development of air showers in the atmosphere above the array. The ""hybrid"" detection mode combines the information from the two subsystems. We describe the determination of the hybrid exposure for events observed by the fluorescence telescopes in coincidence with at least one water-Cherenkov detector of the surface array. A detailed knowledge of the time dependence of the detection operations is crucial for an accurate evaluation of the exposure. We discuss the relevance of monitoring data collected during operations, such as the status of the fluorescence detector, background light and atmospheric conditions, that are used in both simulation and reconstruction. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Update on the correlation of the highest energy cosmic rays with nearby extragalactic matter

Data collected by the Pierre Auger Observatory through 31 August 2007 showed evidence for anisotropy in the arrival directions of cosmic rays above the Greisen-Zatsepin-Kuz`min energy threshold, 6 x 10(19) eV. The anisotropy was measured by the fraction of arrival directions that are less than 3.1 degrees from the position of an active galactic nucleus within 75 Mpc (using the Veron-Cetty and Veron 12th catalog). An updated measurement of this fraction is reported here using the arrival directions of cosmic rays recorded above the same energy threshold through 31 December 2009. The number of arrival directions has increased from 27 to 69, allowing a more precise measurement. The correlating fraction is (38(-6)(+7))%, compared with 21% expected for isotropic cosmic rays. This is down from the early estimate of (69-(+11)(13))%. The enlarged set of arrival directions is examined also in relation to other populations of nearby extragalactic objects: galaxies in the 2 Microns All Sky Survey and active galactic nuclei detected in hard X-rays by the Swift Burst Alert Telescope. A celestial region around the position of the radiogalaxy Cen A has the largest excess of arrival directions relative to isotropic expectations. The 2-point autocorrelation function is shown for the enlarged set of arrival directions and compared to the isotropic expectation. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

The fluorescence detector of the Pierre Auger Observatory

The Pierre Auger Observatory is a hybrid detector for ultra-high energy cosmic rays. It combines a surface array to measure secondary particles at ground level together with a fluorescence detector to measure the development of air showers in the atmosphere above the array. The fluorescence detector comprises 24 large telescopes specialized for measuring the nitrogen fluorescence caused by charged particles of cosmic ray air showers. In this paper we describe the components of the fluorescence detector including its optical system, the design of the camera, the electronics, and the systems for relative and absolute calibration. We also discuss the operation and the monitoring of the detector. Finally, we evaluate the detector performance and precision of shower reconstructions. (C) 2010 Elsevier B.V All rights reserved.

Measurement of the energy spectrum of cosmic rays above 10(18) eV using the Pierre Auger Observatory

We report a measurement of the flux of cosmic rays with unprecedented precision and Statistics using the Pierre Auger Observatory Based on fluorescence observations in coincidence with at least one Surface detector we derive a spectrum for energies above 10(18) eV We also update the previously published energy spectrum obtained with the surface detector array The two spectra are combined addressing the systematic uncertainties and, in particular. the influence of the energy resolution on the spectral shape The spectrum can be described by a broken power law E(-gamma) with index gamma = 3 3 below the ankle which is measured at log(10)(E(ankle)/eV) = 18 6 Above the ankle the spectrum is described by a power law with index 2 6 followed by a flux suppression, above about log(10)(E/eV) = 19 5, detected with high statistical significance (C) 2010 Elsevier B V All rights reserved

A study of the effect of molecular and aerosol conditions in the atmosphere on air fluorescence measurements at the Pierre Auger Observatory

The air fluorescence detector of the Pierre Auger Observatory is designed to perforin calorimetric measurements of extensive air showers created by Cosmic rays of above 10(18) eV. To correct these measurements for the effects introduced by atmospheric fluctuations, the Observatory contains a group Of monitoring instruments to record atmospheric conditions across the detector site, ail area exceeding 3000 km(2). The atmospheric data are used extensively in the reconstruction of air showers, and are particularly important for the correct determination of shower energies and the depths of shower maxima. This paper contains a summary of the molecular and aerosol conditions measured at the Pierre Auger Observatory since the start of regular operations in 2004, and includes a discussion of the impact of these measurements oil air shower reconstructions. Between 10(18) and 10(20) eV, the systematic Uncertainties due to all atmospheric effects increase from 4% to 8% in measurements of shower energy, and 4 g cm(-2) to 8 g cm(-2) in measurements of the shower maximum. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Simulação numérica da transferência simultânea de energia e umidade através do solo em um sistema trocador-armazenador de calor

O presente trabalho pesquisa o fenômeno da transferência simultânea de calor e umidade em solos insaturados que envolvem dutos enterrados. Estes dutos e o solo envolvente compõem o chamado sistema trocador-armazenador de calor no solo, que é muitas vezes utilizado como fonte complementar de aquecimento em estufas solares agrícolas. O funcionamento do sistema trocador-armazenador de calor é baseado na energia armazenada no solo durante os horários de máxima insolação, sendo que durante a noite parte desta energia é recuperada. Durante o dia o ar quente do meio interno da estufa solar é bombeado para dentro do feixe de tubos enterrados, que devolvem o ar mais frio na outra extremidade. Por outro lado, durante a noite o ar mais frio do meio interno da estufa é bombeado para dentro dos dutos, os quais efetuam troca térmica com o solo envolvente, que neste horário possui a temperatura mais elevada do sistema. O objetivo geral deste trabalho é resolver o problema transiente periódico e tridimensional da transferência simultânea de calor e umidade em solos não-saturados, que compõem o sistema trocador-armazenador de calor, utilizando a simulação numérica. Como objetivos secundários têm-se: o melhoramento do sistema de troca térmica, a quantificação da parcela de calor transportado pela difusão da umidade no solo e a análise dos campos de temperatura e de conteúdo de umidade, sendo que a análise dos campos de umidade permite verificar se existe formação de frentes de secagem significativas na vizinhança dos dutos durante os sucessivos períodos de aquecimento e resfriamento a que o sistema é submetido. Na resolução do problema em questão é empregado o modelo clássico de Philip e De Vries para a transferência simultânea de calor e massa em meios porosos insaturados Neste modelo, as equações de conservação de energia e massa obtidas trazem explicitamente as influências combinadas dos gradientes de temperatura e de conteúdo de umidade nos processos de transporte de calor e umidade. O sistema de equações diferenciais governantes do problema em questão é resolvido numericamente utilizando o Método dos Volumes Finitos e na discretização destas equações é usada uma integração temporal totalmente implícita. Todas as propriedades difusivas e termofísicas empregadas são consideradas variáveis com a temperatura e o conteúdo de umidade. Os dutos de seção transversal circular do sistema trocadorarmazenador de calor no solo, são modelados como dutos de seção transversal quadrada de área equivalente para que coordenadas cartesianas possam ser utilizadas nos modelos analisados. Neste trabalho são simulados quatro modelos computacionais associados ao sistema trocador-armazenador de calor no solo. Estes modelos são compostos por: um duto isolado, um duto com convecção, dois dutos isolados e dois dutos com convecção. A variação da temperatura do ar na entrada do(s) escoamento(s), assim como a temperatura do meio ambiente, para os modelos com convecção, é dada por uma senóide com uma amplitude de 14 ºC. No modelo de um duto isolado, são realizadas simulações utilizando várias combinações dos parâmetros do modelo em questão e os resultados, assim obtidos, são comparados com aqueles encontrados na literatura Visando melhorar o sistema de troca térmica dos modelos computacionais investigados, são selecionados valores e intervalos de valores recomendados para os parâmetros do modelo de um duto isolado. Para este modelo, com um diâmetro de 0,1 m, são escolhidos valores (ou intervalos de valores) recomendados: de 4 m/s para a velocidade do escoamento interno dentro do duto, de 0,25 para o conteúdo de umidade do solo, de 5 até 20 metros para o comprimento do duto e de 0,20 até 0,30 m para a distância entre centros do dutos. As simulações dos quatro modelos computacionais realizadas utilizando as várias combinações dos valores recomendados para os parâmetros destes modelos, mostrou que não há diferença significativa entre os valores de calor volumétrico armazenado no solo empregando a resolução acoplada das equações de energia e de massa e a resolução da equação da temperatura. Mesmo para os modelos de um e de dois dutos com convecção a diferença percentual encontrada foi insignificante. Finalmente, são apresentados e analisados os campos de temperatura e de conteúdo de umidade para os quatro modelos computacionais avaliados. Os perfis de temperatura e de conteúdo de umidade em diferentes horários mostraram que, durante o dia, o solo absorve calor dos escoamentos internos de ar e, uma vez que, junto à superfície dos dutos tem-se regiões de maior temperatura, há, conseqüentemente, uma migração da umidade nestas regiões. Durante a noite, ocorre o contrário, o solo fornece calor aos escoamentos dentro dos dutos, e, desta forma, as regiões próximas aos dutos apresentam níveis de conteúdo de umidade superiores ao inicial. Ainda, os perfis de conteúdo de umidade para todas as situações analisadas mostraram que, não há formação de frentes de secagem significativas nas proximidades dos dutos que compõem os quatro modelos computacionais avaliados.

Jaw and Long Bone Marrows Have a Different Osteoclastogenic Potential

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Field study on nematode resistance in Nelore-breed cattle

The present study evaluated Nelore cattle with different degrees of resistance to natural infections by gastrointestinal nematodes. One hundred weaned male cattle, 11-12 months of age, were kept on the same pasture and evaluated from October 2003 to February 2004. Faecal and blood samples were collected for parasitological, haematological and immunological tests. In February 2004, the 10 most resistant and the 10 most susceptible animals were selected based on individual means of nematode faecal egg counts (FEC). Such animals were slaughtered for worm burden determination and nematode species identification. The repeatability estimates for FEC (+/- S.D.), log-transformed FEC and packed-cell volume (PCV) in all animals were 0.3 (+/- 0.05), 0.26 (+/- 0.04) and 0.42 (+/- 0.05), respectively. The resistant group showed lower FEC and worm burdens than the susceptible group (P < 0.05). There were no significant differences between groups regarding mean body weight, weight gain, PCV and total serum protein values (P > 0.05). The resistant group showed higher total serum IgE levels (P < 0.05) and higher mean eosinophil blood counts. However, the latter was statistically significant only 42 days after the beginning of the study. Nematodes Cooperia punctata and Haemonchus placei were predominant and the correlation between Cooperia and Haemonchus burdens was 0.64 (P < 0.05), which indicated that animals presenting increased numbers of one of those genera probably had increased numbers of the other. The current study provides further evidence of IgE active role in nematode immunity and suggests that total serum IgE level might serve as an additional marker to select Nelore cattle that are responsive to H. placei and C. punctata infections. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Cytokine gene expression in response to Haemonchus placei infections in Nelore cattle

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

Immunological responses and cytokine gene expression analysis to Cooperia punctata infections in resistant and susceptible Nelore cattle

Cellular and humoral immune response, as well as cytokine gene expression, was assessed in Nelore cattle with different degrees of resistance to Cooperia punctata natural infection. One hundred cattle (male, weaned, 11-12 months old), kept together on pasture, were evaluated. Faecal and blood samples were collected for parasitological and immunological assays. Based on nematode faecal egg counts (FEC) and worm burden, the seven most resistant and the eight most susceptible animals were selected. Tissue samples of the small intestine were collected for histological quantification of inflammatory cells and analysis of cytokine gene expression (IL-2, IL-4, IL-8, IL-1 2p35, IL-13, TNF-alpha, IFN-gamma, MCP-1, MCP-2, and MUC- 1) using real-time RT-PCR. Mucus samples were also collected for IgA levels determination. Serum IgG1 mean levels against C. punctata antigens were higher in the resistant group, but significant differences between groups were only observed 14 days after the beginning of the experiment against infective larvae (1-3) and 14 and 84 days against adult antigens. The resistant group also presented higher IgA levels against C. punctata (L3 and adult) antigens with significant difference 14 days after the beginning of the trial (P < 0.05). In the small-intestine mucosa, levels of IgA anti-L3 and anti-adult C. punctata were higher in the resistant group, compared with the susceptible group (P < 0.05). Gene expression of both T(H)2 cytokines (IL-4 and IL-13) in the resistant group and T(H)1 cytokines (IL-2, IL-1 2p35, IFN-gamma and MCP-1) in the susceptible group was up-regulated. Such results suggested that immune response to C. punctata was probably mediated by TH2 cytokines in the resistant group and by T(H)1 cytokines in the susceptible group. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Validade das equações preditivas da frequência cardíaca máxima para crianças e adolescentes

FUNDAMENTO: Ausência de estudos na literatura validando equações preditivas da frequência cardíaca máxima (FCmáx) em crianças e adolescentes. OBJETIVO: Analisar a validade das equações preditivas da FCmáx 220 - idade e 208 - (0,7 x idade) em meninos com idades entre 10 e 16 anos. MÉTODOS: Um teste progressivo de esforço máximo foi realizado em 69 meninos com idades entre 10 e 16 anos, aparentemente saudáveis e ativos. A velocidade inicial do teste foi de 9 km/h com incrementos de 1 km/h a cada três minutos. O teste foi mantido até a exaustão voluntária, considerando-se como FCmáx a maior frequência cardíaca atingida durante o teste. A FCmáx medida foi comparada com os valores preditos pelas equações 220 - idade e 208 - (0,7 x idade) através da ANOVA, medidas repetidas. Resultados: Os valores médios da FCmáx (bpm) foram: 200,2 ± 8,0 (medida), 207,4 ± 1,5 (220 - idade) e 199,2 ± 1,1 (208 - (0,7 x idade)). A FCmáx predita pela equação 220 - idade foi significantemente maior (p < 0,001) que a FCmáx medida e que a FCmáx predita pela equação (208 - (0,7 x idade)). A correlação entre a FCmáx medida e a idade não foi estatisticamente significativa (r = 0,096; p > 0,05). CONCLUSÃO: A equação 220 - idade superestimou a FCmáx medida e não se mostrou válida para essa população. A equação 208 - (0,7 x idade) se mostrou válida apresentando resultados bastante próximos da FCmáx medida. Estudos futuros estudos com amostras maiores poderão comprovar se a FCmáx não depende da idade para essa população, situação em que o valor constante de 200 bpm seria mais apropriado para a FCmáx.

Estimativa do custo energético e contribuição das diferentes vias metabólicas na canoagem de velocidade

O desempenho na canoagem de velocidade depende da capacidade de o organismo regenerar ATP em grandes quantidades e a altas taxas, a partir das diferentes vias metabólicas. Assim, o objetivo do presente estudo foi combinar dois modelos bioenergéticos, um genérico denominado de potência crítica e outro específico para a canoagem, proposto por Zamparo et al. (1999), na tentativa de produzir estimativas de aptidão aeróbia e anaeróbia para essa modalidade, bem como estabelecer estimativas não-invasivas da contribuição dos sistemas aeróbio e anaeróbio para diferentes distâncias percorridas. Para tanto, 11 atletas de canoagem (16,0 ± 1,2 anos; 174,0 ± 2,4cm; 65,2 ± 4,4kg), do sexo masculino, percorreram diferentes distâncias (500, 1.000 e 1.790m), na máxima velocidade possível, em embarcações do tipo K-1, em um lago com águas calmas. As informações obtidas foram inicialmente convertidas em quantidades geradas de trabalho (kJ) e potência interna (W). Posteriormente, os valores individuais estimados foram aplicados às três equações preditivas da potência crítica (PCrit) e capacidade de trabalho anaeróbio (CTAnaer). Por fim, os valores produzidos foram transformados em unidades de equivalentes de oxigênio para a estimativa da contribuição aeróbia (equivalente de O2 para a PCrit x tempo para a distância) e anaeróbia (equivalente de O2 para a CTAnaer x tempo para a distância), nas diferentes distâncias. A contribuição aeróbia relativa encontrada para as diferentes distâncias analisadas (500, 1.000 e 1.790m) foi de 60,6, 78,6 e 89,4%, respectivamente. Os resultados encontrados confirmaram as informações produzidas anteriormente por outras investigações, o que sugere que os procedimentos adotados neste estudo podem fornecer estimativas confiáveis sobre a participação das vias energéticas no desempenho de canoagem.

DNA Psi-condensation and reentrant decondensation: Effect of the PEG degree of polymerization

psi-Condensation of DNA fragments of about 4 kbp was induced by poly(ethylene glycol) (PEG), with degrees of polymerization ranging from 45 to 182, and univalent salt (NaCl). Using circular dichroism spectroscopy, we were able to accurately determine the critical amount of PEG needed to induce condensation, as a function of the NaCl concentration. A significant dependence on the PEG degree of polymerization was found. Phase boundaries determined for the multimolecular condensation were very similar to those observed previously for the monomolecular collapse, with two asymptotic regimes at low and high salt concentrations. We analyze our data using a theoretical model that properly takes into account both the polyelectrolyte nature of the DNA and the liquid crystallinity of the condensed phase. The model assumes that all PEG is excluded from the condensates and shows reentrant decondensation only at low salt. We also systematically study reentrant decondensation and find a very strong dependence on PEG molecular weight. At low PEG molecular weight, decondensation occurs at relatively low concentrations of PEG, and over a wide range of salt concentrations. This suggests that in the reentrant decondensation the flexible polymers used are not completely excluded from the condensed phase.

Polymer induced condensation of DNA supercoils

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)