Asymptotically flat spacetimes with BMS3_3 symmetry

We construct the phase space of 3-dimensional asymptotically flat spacetimes that forms the bulk metric representation of the BMS group consisting of both supertranslations and superrotations. The asymptotic symmetry group is a unique copy of the BMS group at both null infinities and spatial infinity. The BMS phase space obeys a notion of holographic causality and can be parametrized by boundary null fields. This automatically leads to the antipodal identification of bulk fields between past and future null infinity in the absence of a global conical defect.Comment: 22 page

Kinetic and thermodynamic analysis of leech-derived tryptase inhibitor interaction with bovine tryptase and bovine trypsin

The interaction of leech-derived tryptase inhibitor (LDTI) with bovine liver capsule tryptase (BLCT) and bovine trypsin has been studied using both thermodynamic and kinetic approaches. Several differences were detected: (i) the equilibrium affinity of LDTI for BLCT (K-a = 8.9 x 10(5) M-1) is about 600-fold lower than that for bovine trypsin (K-a = 5.1 x 10(8) M-1); (ii) LDTI behaves as a purely non-competitive inhibitor of BLCT, while it is a purely competitive inhibitor of bovine trypsin. These functional data are compared with those previously reported for the LDTI binding to human tryptase, where tight inhibition occurs at two of the four active sites of the tetramer (K-a = 7.1 x 10(8) M-1). Amino acid sequence alignment of BLCT, human beta II-tryptase and bovine trypsin allows us to infer some possible structural basis for the observed functional differences

The Λ\Lambda-BMS4_4 group of dS4_4 and new boundary conditions for AdS4_4

Using the dictionary between Bondi and Fefferman-Graham gauges, we identify the analogues of the Bondi news, Bondi mass and Bondi angular momentum aspects at the boundary of generic asymptotically locally (A)dS$_4$ spacetimes. We introduce the $\Lambda$-BMS$_4$ group as the residual symmetry group of the metric in Bondi gauge after boundary gauge fixing. This group consists of infinite-dimensional non-abelian supertranslations and superrotations and it reduces in the asymptotically flat limit to the extended BMS$_4$ group. Furthermore, we present new boundary conditions for asymptotically locally AdS$_4$ spacetimes which admit $\mathbb R$ times the group of area-preserving diffeomorphisms as the asymptotic symmetry group. The boundary conditions amount to fix 2 components of the holographic stress-tensor while allowing 2 components of the boundary metric to fluctuate. They correspond to a deformation of a holographic CFT$_3$ which is coupled to a fluctuating spatial metric of fixed area.Comment: 42 pages, 1 figure, attached Mathematica notebook, published versio

Rock falls impacting railway tracks. Detection analysis through an artificial intelligence camera prototype

During the last few years, several approaches have been proposed to improve early warning systems for managing geological risk due to landslides, where important infrastructures (such as railways, highways, pipelines, and aqueducts) are exposed elements. In this regard, an Artificial intelligence Camera Prototype (AiCP) for real-time monitoring has been integrated in a multisensor monitoring system devoted to rock fall detection. An abandoned limestone quarry was chosen at Acuto (central Italy) as test-site for verifying the reliability of the integratedmonitoring system. A portion of jointed rockmass, with dimensions suitable for optical monitoring, was instrumented by extensometers. One meter of railway track was used as a target for fallen blocks and a weather station was installed nearby. Main goals of the test were (i) evaluating the reliability of the AiCP and (ii) detecting rock blocks that reach the railway track by the AiCP. At this aim, several experiments were carried out by throwing rock blocks over the railway track. During these experiments, the AiCP detected the blocks and automatically transmitted an alarm signal

Detection of nanoseismic events related to slope instabilities in the quarry district of Coreno Ausonio (Italy)

Le cave per l’estrazione di materiale roccioso rappresentano contesti in cui possono aver luogo eventi di instabilità gravitativa causati dalle continue sollecitazioni cui sono soggette le pareti produttive, principalmente connesse alle vibrazioni dovute alle esplosioni necessarie alle operazioni di disgaggio. La necessità di gestione del rischio da frana per la salvaguardia del personale impegnato nell’attività estrattiva ha portato, nel tempo, alla richiesta di attivare sistemi di monitoraggio nelle aree di coltivazione mineraria e di cava. Nel presente lavoro il monitoraggio nanosismometrico, una tecnica di geofisica passiva recentemente sviluppata per le indagini di microsismicità, è stato impiegato nel distretto di cave a cielo aperto di Coreno Ausonio (in provincia di Frosinone). Il monitoraggio nanosismometrico consente l’individuazione e la localizzazione di deboli eventi sismici, fino a magnitudo locale (ML) nell’ordine di -3, attraverso l’impiego di quattro sensori sismometrici disposti secondo una specifica geometria di array detta SNS (Seismic Navigation System). Dopo aver individuato una cava in cui erano programmate esplosioni per la volata delle pareti in roccia, nel corso del 2013 sono state organizzate 3 campagne di acquisizione durante tre giornate, pianificate in modo da monitorare l’area in un periodo compreso da qualche ora prima dell’esplosione alle 24 ore successive. Su una parete della cava non più produttiva è stato effettuato un rilevamento geologico-tecnico che ha permesso di individuare 4 principali sistemi di discontinuità e caratterizzarli in termini di giacitura, resistenza, rugosità, apertura, spaziatura e condizioni idrauliche secondo gli standard ISRM (1978). L’analisi di stabilità della parete in esame, tenuto conto della sua orientazione, ha restituito una scarsa propensione ad eventi di instabilità. Analizzando mediante il software NanoseismicSuite i dati sismometrici acquisiti è stato possibile ottenere i “supersonogrammi”, ovvero particolari spettrogrammi auto-adattanti alle variazioni del rumore sismico di fondo, dai quali sono state definite alcune caratteristiche specifiche di forma d’onda per diverse tipologie di eventi. In base ai supersonogrammi, è stato possibile individuare e localizzare 15 esplosioni, di cui 3 provenienti dalla cava di riferimento e 12 da cave adiacenti del distretto, e 27 deboli eventi di instabilità gravitativa, distinti in 23 eventi di collasso e 4 rotture legate alle fratturazione dell’ammasso roccioso. Le 3 esplosioni avvenute nella cava di riferimento, e quindi aventi coordinate di origine nota, sono state utilizzate per calibrare il modello di sottosuolo, successivamente impiegato per localizzare gli altri eventi registrati. Le rotture sono risultate originate in diverse zone del distretto estrattivo, mentre gli eventi di collasso sono stati localizzati in una specifica area e risultano essere avvenuti prevalentemente in un limitato intervallo di tempo a seguito delle 9 esplosioni registrate nella campagna del 26-27 luglio 2013. Non è stato possibile, invece, individuare eventi riconducibili ad instabilità negli orari di attività di cava a causa dell’elevato livello di rumore apportato dagli strumenti per l’estrazione e la lavorazione del materiale roccioso. Si è escluso che gli eventi di collasso fossero riconducibili direttamente all’attività di estrazione sia perché registrati al di fuori dell’orario di lavorazione delle cave sia perché, analizzando l’intera registrazione per intervalli orari, le frequenze tipiche dei macchinari di lavorazione non sono risultate energizzante. La zona di origine è risultata essere un’area nella quale sono stati rinvenuti detrito sciolto costituito da blocchi eterometrici ed una parete non in coltivazione con medesime caratteristiche delle discontinuità rispetto alla parete sulla quale era stato effettuato il rilevamento geologico-tecnico, ma con diversa orientazione. In definitiva, la fase di sperimentazione ha restituito dei risultati di indubbio interesse consentendo di mettere in evidenza alcune limitazioni del monitoraggio nanosismometrico nel contesto preso in esame, in particolare legate all’eccessiva rumorosità registrata nelle ore di attività di cava. La tecnica appare, comunque, un utile strumento di monitoraggio per i fenomeni gravitativi di debole intensità, in grado di contribuire alla gestione del rischio da frana in aree ad elevata attività antropica ed in ambienti naturalmente predisposti ad instabilità gravitative che possono interessare pareti in roccia.Nanoseismic monitoring is a passive geophysical technique used to identify and locate weak seismic events (down to local magnitudes, ML, around -3). This technique was applied in the open-pit quarry district of Coreno Ausonio (central Italy) to detect possible gravity-induced slope instabilities resulting from quarry rock blasting. After identifying an active quarry, an engineering-geological survey was carried out to characterise the jointed rock mass on an abandoned wall in front of the quarry. Four main joint sets were surveyed and their geometric and mechanical properties were measured in order to carry out stability analyses that evidenced scarce proneness to failure of the investigated wall. The analysis of seismic records obtained during three monitoring surveys, performed through the NanoseismicSuite software, made it possible to detect and characterise 15 blasts, of which 3 from the reference quarry and 12 from nearby quarries within the district, as well as 27 weak slope instability events (23 collapses and 4 failures). While failures originated from different areas of the quarry district, collapses occurred in a site characterised by an abandoned quarry having a wall more prone to gravity-induced instabilities than the one previously characterised

Thermal response of jointed rock masses inferred from infrared thermographic surveying (Acuto test-site, Italy)

The Mediterranean region is affected by considerable daily and seasonal temperature variations due to intense solar radiation. In mid-seasons, thermal excursions can exceed tens of degrees thus influencing the long-term behaviour of jointed rock masses acting as a preparatory factor for rock slope instabilities. In order to evaluate the thermal response of a densely jointed rock-block, monitoring has been in operation since 2016 by direct and remote sensing techniques in an abandoned quarry in Acuto (central Italy). Monthly InfraRed Thermographic (IRT) surveys were carried out on its exposed faces and along sections of interest across monitored main joints. The results highlight the daily and seasonal cyclical behaviour, constraining amplitudes and rates of heating and cooling phases. The temperature time-series revealed the effect of sun radiation and exposure on thermal response of the rock-block, which mainly depends on the seasonal conditions. The influence of opened joints in the heat propagation is revealed by the differential heating experienced across it, which was verified under 1D and 2D analysis. IRT has proved to be a valid monitoring technique in supporting traditional approaches, for the definition of the surficial temperature distribution on rock masses or stone building materials