Random-Matrix Approach to RPA equations. I

We study the RPA equations in their most general form by taking the matrix elements appearing in the RPA equations as random. This yields either a unitarily or an orthogonally invariant random-matrix model which is not of the Cartan type. The average spectrum of the model is studied with the help of a generalized Pastur equation. Two independent parameters govern the behaviour of the system: The strength $\alpha^2$ of the coupling between positive- and negative-energy states and the distance between the origin and the centers of the two semicircles that describe the average spectrum for $\alpha^2 = 0$, the latter measured in units of the equal radii of the two semicircles. With increasing $\alpha^2$, positive- and negative-energy states become mixed and ever more of the spectral strength of the positive-energy states is transferred to those at negative energy, and vice versa. The two semicircles are deformed and pulled toward each other. As they begin to overlap, the RPA equations yield non--real eigenvalues: The system becomes unstable. We determine analytically the critical value of the strength for the instability to occur. Several features of the model are illustrated numerically.Comment: 29 pages, 6 figure

NICER/NuSTAR Characterization of 4U 1957+11: A Near Maximally Spinning Black Hole Potentially in the Mass Gap

© 2023. The Author(s). Published by the American Astronomical Society. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, to view a copy of the license, see: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/4U 1957+11 is a black hole candidate system that has been in a soft X-ray spectral state since its discovery. We present analyses of recent joint NICER and NuSTAR spectra, which are extremely well described by a highly inclined disk accreting into a near maximally spinning black hole. Owing to the broad X-ray coverage of NuSTAR, the fitted spin and inclination are strongly constrained for our hypothesized disk models. The faintest spectra are observed out to 20 keV, even though their hard tail components are almost absent when described with a simple corona. The hard tail increases with luminosity, but shows clear two-track behavior with one track having appreciably stronger tails. The disk spectrum color-correction factor is anticorrelated with the strength of the hard tail (e.g., as measured by the Compton y parameter). Although the spin and inclination parameters are strongly constrained for our chosen model, the mass and distance are degenerate parameters. We use our spectral fits, along with a theoretical prior on color-correction, an observational prior on likely fractional Eddington luminosity, and an observational prior on distance obtained from Gaia studies, to present mass and distance contours for this system. The most likely parameters, given our presumed disk model, suggest a 4.6 M ⊙ black hole at 7.8 kpc observed at luminosities ranging from ≈1.7% to 9% of Eddington. This would place 4U 1957+11 as one of the few actively accreting sources within the mass gap of ≈2–5 M ⊙ where there are few known massive neutron stars or low-mass black holes. Higher mass and distance, however, remain viable.Peer reviewe

Restauration morpho-dynamique et redynamisation de la section court-circuitée du Rhin en aval du barrage de Kembs (projet INTERREG / EDF)

National audienceThe Upper Rhine River has been heavily impacted by channelization for flood protection and navigation, and then by damming for hydropower generation. In normal non flooding conditions, most of the flows are diverted in a canalized section whereas the regulated “old Rhine” bypassed reach runs a minimum flow. Between Huningue and Neuf-Brisach, engineering works induced simplification and stabilization of the channel pattern from a formerly braiding sector to a single incised channel, hydrological modifications, bottom armouring due to bedload decrease, and thus ecological alterations. Two complementary and interdisciplinary projects have been initiated to restore alluvial morphodynamics: i) the international “INTERREG IV - Redynamisation of the old Rhine” project (2009-2012) coordinated by the Alsace region, France; ii) the left bank “controlled erosion” project launched by Electricité de France (EDF) within Kembs hydroelectric station relicensing process since 2003-2004. The purpose of these projects is to evaluate the feasibility of an important hydro-morphological and ecological restoration plan on a 45 km long reach, through both field testing of bank erosion techniques at favourable locations, and artificial sediments input from right bank excavations. This will help define possible long term prospective scenarios, in order to restore sustainable sediment transport, morphodynamics variability and associated ecological functions. The study will involve historical analysis, hydro-morphological / hydraulic physical and numerical modelling, physical and ecological monitoring, and sociological aspectsLe Rhin alsacien-allemand a enregistré de profondes modifications morphologiques et hydrologiques à la suite de sa correction et de sa régularisation pour la protection contre les crues et la navigation, puis après la construction de barrages hydro-électriques. Les aménagements réalisés entre Huningue et Neuf-Brisach ont engendré une simplification et une stabilisation du style fluvial. Un fleuve en tresses a cédé la place à un chenal unique incisé. Le fond de chenal est devenu pavé à cause d’une diminution des apports de charge de fond et des altérations écologiques ont été observées (simplification des habitats aquatiques et riverains). Deux projets complémentaires et interdisciplinaires ont été engagés afin de restaurer une dynamique des formes alluviales : i) le projet international INTERREG IV – Redynamisation du Vieux Rhin (2009-2012) sous l’impulsion de la région Alsace ; ii) le projet d’érosion maitrisée des berges de la rive gauche conduit par Electricité de France (EDF) dans le cadre du renouvellement de la concession de l’aménagement de Kembs. L’objectif des deux projets est de définir un plan de restauration hydro-morphologique et écologique conduisant à la redynamisation d’un tronçon de 45 km. L’étude repose sur une analyse historique, l’exploitation de modèles à la fois physiques et numériques, et les suivis morphologiques in situ d’une recharge artificielle en sédiments et d’érosions de berge contrôlées. Ces études de faisabilité sont complétées par des analyses écologique et sociologique pour apprécier l’impact socio-environnemental de ces projets

Caractérisation et dynamique de la matière organique d'un milieu fluvial anthropise, La Seine

The Seine, downstream of Paris, is submitted to discharges coming from the Achères sewage treatment plant, which processes about 70% of wastewaters of 8 million inhabitant-equivalent of the Paris area. Degradation of discharged organic matter leads to a disoxygenation of the river over about 20 km. Sediment elimination occurs through winter floods and mainly through continuous runoff of suspended matter compacted near the bottom. Degradation of dissolved organic matter is mainly due to the important activity of big allochthonous bacteria, the impact of which remains very localized because of their rapid disappearance. However, an important bacterial activity is maintained up to the estuary during phytoplanktonic lysis. Therefore, bacteria play an important mineralization role which leads to the oxygen deficiency observed downstream of the Achères. / La Seine en aval de Paris est soumise aux rejets de la station d'épuration d'Achères qui traite environ 70% (temps sec) des eaux usées de 8 millions d'équivalents-habitants de l'agglomération parisienne. La dégradation de la matière organique rejetée entraîne une désoxygénation de la rivière sur environ 20 km. L'élimination des sédiments se fait par les crues hivernales et surtout par l'écoulement continu d'une lame de matières en suspension compactées proches du fond. La dégradation de la matière organique dissoute est surtout due à l'activité élevée de grosses bactéries allochtones dont l'impact reste très localisé en raison de leur disparition rapide. Cependant une importante activité bactérienne est maintenue jusqu'à l'estuaire lors des lyses phytoplanctoniques. Les bactéries ont donc un rôle de minéralisation important qui conduit à un déficit d'oxygène à l'aval d'Achères

Determination of the biodegradable fraction of dissolved and particulate organic carbon in waters

A simple procedure is described in order to estimate the biodegradable fraction of dissolved organic carbon (DOC), particulate organic carbon (POC) and total organic carbon (TOC) in water samples. Methodological improvements of the method which includes aerobic incubation in batch and carbon measurements are presented. First applications to natural and waste water samples show the usefulness of the method in the field of water treatment and management of surface water. ______________________________________________________________________________________________________________________ Une procédure simple est décrite, permettant la détermination dans des échantillons d'eau de la fraction biodégradable du carbone organique dissous (COD), du carbone organique particulaire (COP) et du carbone organique total (COT). L'article présente des expériences justifiant la procédure retenue. Les premières applications de la méthode montrent son utilité à la fois dans le domaine du traitement des eaux usées et dans celui de la gestion des eaux de surface.info:eu-repo/semantics/publishe

Apports et devenir de la matière organique dans la Seine: Rôles des bactéries hétérotrophes

Etude réalisée dans le cadre du programme de interdisciplinaire de recherche PIREN-Seine (CNRS). CNRS editionsinfo:eu-repo/semantics/publishe

Dégradation de la matière organique et dynamique des bacéries hétérotrophes dans la Seine

info:eu-repo/semantics/nonPublishe

Dégradation de la matière organique et dynamique des bactéries hétérotrophes dans la Seine

info:eu-repo/semantics/publishe

Dégradation de la matière organique à l'aval d'Achères

La Seine en aval de Paris est soumise aux rejets de la station d'épuration d'Achères qui traite environ 70% (temps sec) des eaux usées de 8 millions d'équivalents-habitants de l'agglomération parisienne. La dégradation de la matière organique rejetée entraîne une désoxygénation de la rivière sur environ 20 km. L'élimination des sédiments se fait par les crues hivernales et surtout par l'écoulement continu d'une lame de matières en suspension compactées proches du fond. La dégradation de la matière organique dissoute est surtout due à l'activité élevée de grosses bactéries allochtones dont l'impact reste très localisé en raison de leur disparition rapide. Cependant une importante activité bactérienne est maintenue jusqu'à l'estuaire lors des lyses phytoplanctoniques. Les bactéries ont donc un rôle de minéralisation important qui conduit à un déficit d'oxygène à l'aval d'Achères. Par Barillier, A.info:eu-repo/semantics/publishe