The impact of stellar feedback on the density and velocity structure of the interstellar medium

We study the impact of stellar feedback in shaping the density and velocity structure of neutral hydrogen (HI) in disc galaxies. For our analysis, we carry out $\sim 4.6$pc resolution $N$-body+adaptive mesh refinement (AMR) hydrodynamic simulations of isolated galaxies, set up to mimic a Milky Way (MW), and a Large and Small Magellanic Cloud (LMC, SMC). We quantify the density and velocity structure of the interstellar medium using power spectra and compare the simulated galaxies to observed HI in local spiral galaxies from THINGS (The HI Nearby Galaxy Survey). Our models with stellar feedback give an excellent match to the observed THINGS HI density power spectra. We find that kinetic energy power spectra in feedback regulated galaxies, regardless of galaxy mass and size, show scalings in excellent agreement with super-sonic turbulence ($E(k)\propto k^{-2}$) on scales below the thickness of the HI layer. We show that feedback influences the gas density field, and drives gas turbulence, up to large (kpc) scales. This is in stark contrast to density fields generated by large scale gravity-only driven turbulence. We conclude that the neutral gas content of galaxies carries signatures of stellar feedback on all scales.Comment: 19 pages, 13 figures, 2 tables, accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Societ

Characterizing extremal digraphs for identifying codes and extremal cases of Bondy's theorem on induced subsets

An identifying code of a (di)graph $G$ is a dominating subset $C$ of the vertices of $G$ such that all distinct vertices of $G$ have distinct (in)neighbourhoods within $C$. In this paper, we classify all finite digraphs which only admit their whole vertex set in any identifying code. We also classify all such infinite oriented graphs. Furthermore, by relating this concept to a well known theorem of A. Bondy on set systems we classify the extremal cases for this theorem

An improved lower bound for (1,<=2)-identifying codes in the king grid

We call a subset $C$ of vertices of a graph $G$ a $(1,\leq \ell)$-identifying code if for all subsets $X$ of vertices with size at most $\ell$, the sets $\{c\in C |\exists u \in X, d(u,c)\leq 1\}$ are distinct. The concept of identifying codes was introduced in 1998 by Karpovsky, Chakrabarty and Levitin. Identifying codes have been studied in various grids. In particular, it has been shown that there exists a $(1,\leq 2)$-identifying code in the king grid with density 3/7 and that there are no such identifying codes with density smaller than 5/12. Using a suitable frame and a discharging procedure, we improve the lower bound by showing that any $(1,\leq 2)$-identifying code of the king grid has density at least 47/111

Moduli spaces of vector bundles over a Klein surface

A compact topological surface S, possibly non-orientable and with non-empty boundary, always admits a Klein surface structure (an atlas whose transition maps are dianalytic). Its complex cover is, by definition, a compact Riemann surface M endowed with an anti-holomorphic involution which determines topologically the original surface S. In this paper, we compare dianalytic vector bundles over S and holomorphic vector bundles over M, devoting special attention to the implications that this has for moduli varieties of semistable vector bundles over M. We construct, starting from S, totally real, totally geodesic, Lagrangian submanifolds of moduli varieties of semistable vector bundles of fixed rank and degree over M. This relates the present work to the constructions of Ho and Liu over non-orientable compact surfaces with empty boundary (arXiv:math/0605587) .Comment: 19 pages, 1 figur

No spin glass phase in ferromagnetic random-field random-temperature scalar Ginzburg-Landau model

Krzakala, Ricci-Tersenghi and Zdeborova have shown recently that the random field Ising model with non-negative interactions and arbitrary external magnetic field on an arbitrary lattice does not have a static spin glass phase. In this paper we generalize the proof to a soft scalar spin version of the Ising model: the Ginzburg-Landau model with random magnetic field and random temperature-parameter. We do so by proving that the spin glass susceptibility cannot diverge unless the ferromagnetic susceptibility does.Comment: 9 page

Evaluación de criterios de calidad acústica en frecuencias bajas para pequeñas salas rectangulares

Las salas pequeñas dedicadas a la reproducción y grabación de eventos musicales adolecen la presencia de resonancias propias que afectan la calidad en la escucha a frecuencias bajas. El presente trabajo investiga la relación entre distintos parámetros para la evaluación de la respuesta en frecuencia en un conjunto de 324 salas pequeñas rectangulares, con volúmenes variando entre 30 m3 y 100 m3. Las respuestas de las mismas han sido modelizadas utilizando el método de descomposición modal. Se consideran en el estudio, una figura de mérito, obtenida a partir del desvío entre la respuesta de la sala y un polinomio de ajuste, y una serie de parámetros, novedosos en el estudio modal, basados en la entropía acústica. A su vez, se realizan comparaciones con el criterio de Bonello, a fin de establecer la relación entre las medidas aquí expuestas y un modelo ampliamente utilizado en la industria. La intercomparación realizada muestra que el criterio de Bonello puede otorgar resultados alejados de los otros parámetros investigados. La figura de mérito presenta una correlación significativa con ciertos parámetros derivados de la entropía acústica.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 3Facultad de Ingenierí

Evaluación de criterios de calidad acústica en frecuencias bajas para pequeñas salas rectangulares

Las salas pequeñas dedicadas a la reproducción y grabación de eventos musicales adolecen la presencia de resonancias propias que afectan la calidad en la escucha a frecuencias bajas. El presente trabajo investiga la relación entre distintos parámetros para la evaluación de la respuesta en frecuencia en un conjunto de 324 salas pequeñas rectangulares, con volúmenes variando entre 30 m3 y 100 m3. Las respuestas de las mismas han sido modelizadas utilizando el método de descomposición modal. Se consideran en el estudio, una figura de mérito, obtenida a partir del desvío entre la respuesta de la sala y un polinomio de ajuste, y una serie de parámetros, novedosos en el estudio modal, basados en la entropía acústica. A su vez, se realizan comparaciones con el criterio de Bonello, a fin de establecer la relación entre las medidas aquí expuestas y un modelo ampliamente utilizado en la industria. La intercomparación realizada muestra que el criterio de Bonello puede otorgar resultados alejados de los otros parámetros investigados. La figura de mérito presenta una correlación significativa con ciertos parámetros derivados de la entropía acústica.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 3Facultad de Ingenierí

Evaluación de criterios de calidad acústica en frecuencias bajas para pequeñas salas rectangulares

Las salas pequeñas dedicadas a la reproducción y grabación de eventos musicales adolecen la presencia de resonancias propias que afectan la calidad en la escucha a frecuencias bajas. El presente trabajo investiga la relación entre distintos parámetros para la evaluación de la respuesta en frecuencia en un conjunto de 324 salas pequeñas rectangulares, con volúmenes variando entre 30 m3 y 100 m3. Las respuestas de las mismas han sido modelizadas utilizando el método de descomposición modal. Se consideran en el estudio, una figura de mérito, obtenida a partir del desvío entre la respuesta de la sala y un polinomio de ajuste, y una serie de parámetros, novedosos en el estudio modal, basados en la entropía acústica. A su vez, se realizan comparaciones con el criterio de Bonello, a fin de establecer la relación entre las medidas aquí expuestas y un modelo ampliamente utilizado en la industria. La intercomparación realizada muestra que el criterio de Bonello puede otorgar resultados alejados de los otros parámetros investigados. La figura de mérito presenta una correlación significativa con ciertos parámetros derivados de la entropía acústica.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 3Facultad de Ingenierí

VINTERGATAN III: how to reset the metallicity of the Milky Way

Using the cosmological zoom simulation VINTERGATAN, we present a new scenario for the onset of star formation at the metal-poor end of the low-[$\alpha$/Fe] sequence in a Milky Way-like galaxy. In this scenario, the galaxy is fueled by two distinct gas flows. One is enriched by outflows from massive galaxies, but not the other. While the former feeds the inner galactic region, the latter fuels an outer gas disk, inclined with respect to the main galactic plane, and with a significantly poorer chemical content. The first passage of the last major merger galaxy triggers tidal compression in the outer disk, which increases the gas density and eventually leads to star formation, at a metallicity 0.75 dex lower than the inner galaxy. This forms the first stars of the low-[$\alpha$/Fe] sequence. These in situ stars have halo-like kinematics, similarly to what is observed in the Milky Way, due to the inclination of the outer disk which eventually aligns with the inner one via gravitational torques. We show that this tilting disk scenario is likely to be common in Milky-Way like galaxies. This process implies that the low-[$\alpha$/Fe] sequence is populated in situ, simultaneously from two formation channels, in the inner and the outer galaxy, with distinct metallicities. This contrasts with purely sequential scenarios for the assembly of the Milky Way disk and could be tested observationally.Comment: MNRAS in press. Movies available at http://www.astro.lu.se/~florent/vintergatan.ph